MX2008015891A

MX2008015891A - Proceso para recubrir arena de empaque de grava con rompedor polimerico.

Info

Publication number: MX2008015891A
Application number: MX2008015891A
Authority: MX
Inventors: Charles Svoboda; Hugh Caffery; Li-Jein Lee
Original assignee: Mi Llc
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2009-02-10
Also published as: EP2027361B1; NO20090197L; CA2654871A1; WO2007147072A1; EP2027361A1; US7972997B2; US20070054054A1; CA2654871C; EP2027361A4

Abstract

Se describe un proceso para fabricar un sustrato recubierto que incluye: tratar un agente de sostén con un agente de recubrimiento, en donde el agente de recubrimiento comprende por lo menos uno de ácidos alfa-hidroxicarboxílicos monoméricos, polímeros de ácido alfa-hidroxicarboxílicos y combinaciones de los mismos; hacer reaccionar el agente de sostén tratado para formar un agente de sostén recubierto de polímero y recubrir el agente de sostén recubierto de polímero.

Description

PROCESO PARA RECUBRIR ARENA DE EMPAQUE DE GRAVA CON ROMPEDOR POLIMERICO Campo de la Invención Las modalidades reveladas en la presente son concernientes en general con materiales usados para romper un pastel de filtro. En particular, las modalidades reveladas en la presente son concernientes con la manufactura y uso de la arena de empaque de grava recubierta con un ácido alfa-hiclroxicarboxí lico polimerizado tal como ácido poliglicól ico .

Antecedentes de la Invención Para producir petróleo y gas de un yacimiento de hidrocarburos, un barreno de simetría ahusada y frecuentemente desviada es primero perforado a través de formaciones geológicas. Luego la formación portadora de hidrocarburos es perforada con un fluido de perforación de yacimiento diseñado especialmente que tiene varios aditivos, tales como almidones y carbonato de calcio, que son solubles o rompibles por ácido, oxidantes o enzimas o una combinación de estos químicos. Una vez el barreno deseado en el yacimiento de hidrocarburos es perforado, tubos y/o tamices de producción se hacen correr al fondo del barreno y colocados contra las formaciones deseadas para la producción de hidrocarburos. Cuando las formaciones portadoras de hidrocarburos consisten de arena deficientemente cementada, métodos o dispositivos de control ele arena son usados para impedir que las partículas de arena en la formación entren y taponen los tamices y tubos de producción con el fin de prolongar la vida del pozo. Uno de los métodos de control de arena típicos es llenar el espacio anular entre el barreno y los tamices de producción con arena dimensionada especialmente, que es usualmente más grande que la arena de formación y comúnmente conocida como arena de empaque de grava. El proceso para colocar la arena dimensionada detrás del tamiz de producción es conocido como una operación de empaque de grava. Con el fin de ser aptos de llenar el espacio anular con arena completa y exitosamente, la formación portadora de hidrocarburos debe haber sido previamente cubierta con una capa delgada de retorta de filtro firme y sustancialmente impermeable formada por el fluido de perforación del yacimiento. Esta retorta de filtro delgada e impermeable puede impedir que el fluido de empaque de grava entre a la formación y puede dar como resultado falla del empaque de grava. Después que la arena de empaque de grava ha sido colocada exitosamente, la retorta de filtro existente entre la arena de empaque de grava y la formación necesita ser removida antes de que se inicie el grupo de hidrocarburo. Sin la remoción de la retorta de filtro, el taponamiento del tamiz de producción por la retorta de filtro podría ocurrir deteriorando la producción.

Varios químicos, rompedores y dispositivos metálicos han sido usados para destruir una retorta de filtro que está detrás de la arena de empaque de grava. Por ejemplo, ácido clorhídrico es frecuentemente liberado mediante una operación de separado para enjuagar la arena de empaque de grava y retorta de filtro con la ayuda de copas de lavado, las copas de lavado mecánicas anexadas al extremo de una columna de trabajo deben ser procesadas en la superficie y hacerse descender al fondo a la pared inferior del tamiz. Luego el ácido clorhídrico es bombeado a través del empaque de grava repetidamente. El objetivo de este ejercicio es destruir una gran cantidad de los componentes solubles en ácido y rompibles por ácido en la retorta" de filtro. Otros rompedores, tales como oxidantes y enzimas, pueden también ser liberados para destruir componentes orgánicos rompibles por oxidantes y enzimas, tales como polímeros de almidón. Sin embargo, estos rompedores son considerados menos eficientes de varias maneras. En primer lugar, no son efectivos para destruir componentes inorgánicos solubles en ácido y rompibles por ácido en la retorta del filtro, tales como carbonato de calcio. Como resultado, componentes rompibles por ácido y solubles en ácido permanecerán detrás de la arena de empaque de grava y puede provocar subsecuentemente deterioro durante la producción del pozo. En segundo lugar, muchos rompedores oxidantes tienen cuestiones de compatibilidad con ciertas salmueras. Pueden reaccionar con la salmuera y crear productos secundarios indeseables, tales como gases de Cl- y Br ¦ . Esta reacción puede ocurrir aún antes de que los rompedores sean bombeados para atacar la torta de filtro. En tercer lugar, además de las posiciones de compatibilidad de salmuera, los rompedores de enzimas también tienen una porción de temperatura. La mayoría de los rompedores enzimáticos perderán reactividad en salmueras divalentes altamente concentradas o a temperaturas mayores de 93°C (200 °F) . Los rompedores anteriores son normalmente bombeados en un viaje separado después que la arena de empaque de grava ha fraguado. No son bombeados durante la operación de empaque de grava debido a que pueden crear condiciones precarias para la operación. Por ejemplo, los rompedores a base de ácido pueden destruir la retorta de filtro durante la operación de empaque de grava y consecuentemente dar como resultado alta pérdida de fluido y falla prematura en la operación del empaque de grava. El bombeo de oxidantes y rompedores de enzimas con arena de empaque de grava puede causar una aplicación inconsistente de oxidantes y rompedores de enzimas a la torta de filtro. os oxidantes pueden trabajar rápidamente comprometiendo la integridad de la torta de filtro. Además, la concentración y distribución de estos rompedores en la arena de empaque de grava es probablemente errática, haciendo la remoción de la retorta de filtro menos efectiva. La microencapsulacion es una técnica usada para alimentar químicos del barreno en el fondo del pozo. El proceso de microencapsulacion y aplicación de químicos del campo del petróleo microencapsulados , tales como inhibidores de incrustación, inhibidores de corrosión, surfactantes , bactericidas, dispersiones de parafina, modificadores del punto de fluidez, aditivos de cemento, agentes de regulación del fluido que encapsula, químicos rompedores de emulsión, trazadores químicos, marcadores adhesivos y químicos de tratamiento de asfalteno utilizando el producto de condensación de hidroxiacético fueron revelados en la Patente Estadounidense No. 4,986,354. Los químicos especializados encapsulados son inyectados con agua a los pozos petroleros. La desintegración del polímero poliglicólico encapsulante en presencia de agua permite que los químicos encapsulados sean liberados para detener reacciones deseadas. La microencapsulacion de pesticidas, reguladores del crecimiento de insectos y otros compuestos orgánicos en polímeros biodegradables del grupo que consiste de ácido poliláctico y copolímeros de ácidos láctico y glicólico fue revelada en la Patente Estadounidense No. 4,272,398. Existe una necesidad y deseo de masa de proveedores que proporcionen un mecanismo de liberación lenta para iniciar la desintegración de retortas de filtro de tal manera que las operaciones de empaque de grava puedan ser proseguidas. Adicionalmente , existe la necesidad de métodos eficientes para la manufactura de estos rompedores.

Breve descripción de la Invención En un aspecto, las modalidades reveladas en la presente son concernientes con un proceso para fabricar un sustrato recubierto que incluye el tratamiento de un agente de sostén con un agente de recubrimiento, en donde el agente de recubrimiento comprende por lo menos uno de ácidos alfa-hidroxicarboxílieos monoméricos, polímeros de ácido alfa-hidroxicarboxílico y combinaciones de los mismos, hacer reaccionar el agente de sostén tratado para formar un agente de sostén recubierto de polímero y recuperar el agente de sostén recubierto con polímero. En otro aspecto, las modalidades reveladas en la presente son concernientes con un proceso para fabricar un sustrato recubierto que incluye calentamiento de un agente de sostén a una temperatura suficiente para hacer reaccionar un ácido alfa-hidroxicarboxílico monomérico, aplicar un ácido alfa-hidroxicarboxílico monomérico sobre el agente de sostén para formar un agente de sostén recubierto por polímero y recuperar el agente de sostén recubierto por polímero. Otros aspectos y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción y reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de las Figuras La Figura 1 es un diagrama de flujo del proceso simplificado de una modalidad del proceso de recubrimiento de polímero en seco descrito en la presente. La Figura 2 es un diagrama de flujo del proceso simplificado de una modalidad del proceso de recubrimiento en húmedo descrito en la presente. La Figura 3 es un diagrama de flujo del proceso simplificado de otra modalidad del proceso de recubrimiento en húmedo descrito en la presente.

Descripción detallada de la Invención En un aspecto, las modalidades reveladas en la presente son concernientes con un rompedor relativamente denso que puede ser usado como arena de empaque de grava y colocado uniformemente a través de una retorta de filtro impermeable depositada por un fluido de perforación del yacimiento utilizando una operación de empaque de grava convencional. En otro aspecto, las modalidades reveladas en la presente son concernientes con un método para la manufactura del rompedor denso . Bajo condiciones en el fondo del pozo, el producto de rompedor puede liberar lentamente un producto secundario ácido para disolver o romper componentes solubles por ácido y rompibles por ácido en la retorta de filtro. La invención involucra el recubrimiento de un agente de sostén, tal como una arena de empaque de grava de grado industrial dimensionado, con un ácido alfa-hidroxicarboxilico polimerizado . Se debe notar que el agente de sostén recubierto con ácido alfa-hidroxicarboxilico polimerizado puede ser mezclado con una cantidad de agente de sostén sin recubrir, tal como mezcla de arena de empaque de grava convencional y arena recubierta con ácido poliglicólico . La arena recubierta con rompedor puede ser usada como arena de empaque de grava y puede ser distribuida uniformemente sobre la retorta de filtro. Los monómeros de alfa-hidroxiácidos pueden ser polimeri zados a formas poliméricas mediante polimerización por condensación. En una modalidad, la autopolimerización puede ser iniciada al calentar el monómero a una temperatura por encima del punto de fusión de la forma polimérica. La forma polimérica de ácidos alfa-hidroxi , una vez formados y redispersados en agua, se pueden hidrolizar lentamente y liberar un producto ácido. La velocidad de hidrólisis es afectada por la temperatura. Ácidos alfa-hidroxi útiles en modalidades reveladas en la presente incluyen ácido málico, láctico, glucónico, glicólico, cítrico, mandélico, sacárico, múcico, tartárico y mezclas de los mismos.

Polímeros de ácido poligli ói i co son conocidos en el arte y son descritos en las Patentes Estadounidenses Nos. 3,468,853 y 3,875,937. La forma polimérica de ácidos alfa-hidroxi elaborados en un proceso de condensación ha sido usada en la industria médica para la manufactura de artículos médicos biodegradables tales como suturas, cápsulas, etc. Un método para la producción de ácido poliglicólico para fabricar artículos médicos es revelado en la presente por referencia en la Patente Estadounidense No. 6,150,497. El peso molecular de los polímeros ácidos alfa-hidroxicarboxí lieos pueden ajusfar el enlace o adhesión de los polímeros sobre el agente de sostén, tanto inicialmente como las condiciones en el fondo del pozo (comúnmente a una temperatura alta) . Adicionalmente , el peso molecular puede afectar la velocidad de hidrolización y formación de ácido en el fondo del pozo, afectando posiblemente la velocidad y efectividad del agente de sostén recubierto del polímero para romper la retorta de filtro. En algunas modalidades, el peso molecular promedio del peso del ácido alfa-hidroxicarboxí lico puede fluctuar de 500 a 10,000,000 unidades de masa atómica. En otras modalidades, el peso molecular promedio en peso puede fluctuar entre 1,000 a 500,000 unidades de masa atómica y de 2,000 a 200,000 incluso en todavía otras modalidades. En algunas modalidades, la distribución de peso molecular (Mp/Mn) del polímero de ácido alfa-hidroxicarboxí 1 ico se puede efectuar de 1.2 a 5.0. En otras modalidades, Ja distribución del peso molecular puede fluctuar de 2.0 a 4.0 y de 2.3 a 3.5 en todavía otras modalidades. En algunas modalidades, los agentes de sostén pueden incluir cualquier sustrato en partículas útiles del empaque de grava. Ejemplos de sustratos apropiados incluyen arena de sílice tanto natural como sintética, perlas de vidrio, cuarzo, cerámica, resina termoplástica , bauxita sintetizada, óxidos de metal y mezclas de los mismos. En algunas modalidades, los sustratos son porosos. Modalidades de métodos para recubrir un agente de sostén con un poli (ácido alfa-hidroxi arboxí lico ) , tal como ácido poliglicólico, incluye métodos en seco y métodos en húmedo. En general, el método en seco comienza con el polímero como material de alimentación. Los métodos en húmedo pueden incluir soluciones monoméricas o poliméricas como material de alimentación. Procesos para recubrir el agente de sostén con polímero (de una materia prima polimérica o monomérica) puede incluir secado en lecho fluidizado, mezcla seguida por secado en tamiz, rotado en vapor giratorio, máquinas de recubrimiento y granulación aglomerativa . En ciertas modalidades de los procesos, el monómero o una solución polimérica puede ser atomizada sobre el agente de sostén. En algunas modalidades, un aglutinante puede ser usado para facilitar la adhesión del polímero al agente de sostén. En otras modalidades, un agente de partición puede ser usado para impedir la aglomeración de las partículas de agente de sostén. Unos pocos de estos métodos son descritos posteriormente en la presente. En una modalidad, un proceso para fabricar un sustrato recubierto puede incluir las etapas generales de: tratar un agente de sostén con un agente de recubrimiento, en donde el agente de recubrimiento comprende por lo menos uno de ácidos alfa-hidroxicarboxí lieos monoméricos, polímeros de ácido alfa-hidroxicarboxí lico y combinaciones de los mismos; hacer reaccionar el agente de sostén tratado para formar un agente de sostén recubierto de polímero y recuperar el agente de sostén recubierto de polímero. La etapa de hacer reaccionar puede incluir polimerizar por lo menos una porción de los ácidos alfa-hidroxicarboxí lieos monoméricos, calentar el agente de sostén tratado encima de una temperatura de fusión de por lo menos uno de los polímeros de ácido alfa-hidroxicarboxí 1 ico o combinaciones de los mismos. Al hacer reaccionar el agente de sostén tratado puede enlazar un ácido alfa-hidroxicarboxí lico polimérico al agente de sostén. En algunas modalidades, el agente de recubrimiento puede incluir un solvente. Solventes apropiados pueden incluir agua y solventes orgánicos, tales como cloruro de metileno, por ejemplo. En donde el agente de recubrimiento incluye un solvente, la etapa ele hacer reaccionar puede incluir remover el agente de agente de sostén tratado para enlazar el polímero al agente de sostén. En otras modalidades, el tratamiento puede incluir aplicar el agente de recubrimiento sobre el agente de sostén. En algunas modalidades, el agente de recubrimiento puede ser un polímero de ácido alfa-hidroxicarboxí lico fundido. En otras modalidades, un polímero sin asociar (polímero no enlazado a un agente de sostén) se puede formar durante la etapa de reacción. El polímero sin asociar puede ser recuperado y reciclado a la etapa de tratamiento si se desea. En otras modalidades, aglomerados (dos o más partículas de agente de sostén recubiertas enlazadas conjuntamente) se puede formar durante la etapa de reacción. El proceso puede también incluir separar los aglomerados de la mezcla de agente de sostén recubierto con polímero; desaglomerar aglomerados para formar partículas de agente de sostén recubiertas de polímero y reciclar las partículas a la etapa de recuperación. En otras modalidades, un proceso para fabricar un sustrato recubierto puede incluir: calentar el agente de sostén a una temperatura suficiente para hacer reaccionar un ácido alfa-hidroxicarboxí lico monomérico; aplicar una solución de ácido alfa-hidroxicarboxí lico sobre el agente de sostén para formar un agente de sostén recubierto de polímero y recuperar el agente de sostén recubierto de polímero. Los métodos tan Lo en húmedo como en seco pueden emplear un sistema de desorción térmica calentado indirectamente u otros métodos para impartir calor a la mezcla de agente de sostén. La unidad de desorción térmica puede ser usada para polimerizar y recubrir un ácido alfa-hidroxicarboxí lico sobre la arena, para fundir el ácido poliglicólico sobre el solvente o para descargar el agente de sostén y solución polimérica, cada una dando como resultado un agente de sostén cubierto con ácido poliglicólico u otros polímeros de ácido alfa-hidroxicarboxí lico . El sistema de intercambio de calor, tal como el sistema de desorción térmica, puede expresar y condensar cualesquier vapores generados durante el proceso de recubrimiento. En algunas modalidades, la cámara de calentamiento puede ser dividida en zonas de calentamiento independientes para un calentamiento y/o enfriamiento controlado de la mezcla de agente de sostén. El calentamiento puede ser intercambio de calor directo o indirecto o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, calentadores eléctricos pueden transferir calor indirectamente a los sólidos vía condición a través de la cubierta de la cámara. Los sólidos pueden ser transportados a través de la (s) , cámaras (s) de calentamiento y algunas de las de transporte de tornillo u otros dispositivos de mezcla apropiados. La unidad de desorción térmica fue apta de tratar sólidos a temperatura de más de 300°C y contenido de líquidos de hasta 50% en nivel. Refiriéndose ahora a la Figura 1, se ilustra una modalidad de un método en seco para producir in agente de sostén recubierto con poli (ácido alfa-hidroxicarboxílico) . El proceso incluye combinar la arena 10 y un polímero 12 a una proporción deseada. El material denominado 14 puede luego ser alimentado a un sistema de intercambio de calor, tal como el sistema de transacción descrito anteriormente. La mezcla puede ser enviada a través del intercambiador de calor y usando un mezclador 18, tal como un transportador del tornillo. A medida que la mezcla pasa a través del intercambiador de calor, el poli (ácido alfa-hidroxicarboxílico) se puede fundir, a pesar que es con o recubriendo el agente de sostén. Después del tratamiento, el polímero puede permanecer asociado con el agente de sostén. Luego la mezcla del polímero/agente de sostén 20 puede ser separada al agente de sostén de diversos componentes, polímero sin asociar 24 y cualesquier aglomerados 26 que pueden ser formados. El polímero sin asociar 24 puede opcionalmente ser reciclado al inicio del proceso, si se desea. Por ejemplo, el proceso puede iniciar con la combinación de la arena y el agente de recubrimiento (polímero) en las proporciones apropiadas o alimentar directamente los materiales al sistema de intercambio de calor para dar como resul ado en el recubrimiento de 2 a 20 s-. en peso de poli (ácido hiclrexi l-acético) sobre la arena. En otras modalidades, la arena y el recubrimiento pueden estar a una proporción de 5 a 15% en peso de polímero y de 8 a 13% en peso en todavía otras modalidades. Este material combinado se puede luego hacer pasar a través de una unidad de desorción térmica, pasando a través de la zona de calentamiento, que puede ser afectada a diferentes temperaturas. La temperatura de las zonas puede variar dependiendo del tipo de polímero y la velocidad a la cual la combinación es procesada. La combinación de arena y agente de recubrimiento puede ser transportada a través de la unidad vía un transportador de tornillos, por ejemplo. Después de salir de la unidad de desorción térmica (intercambiador de calor) la arena se puede hacer pasar sobre un agitador de esquisto sobre 10 a 40 tamices de malla, separando aglomerados, arena recubierta y agente de recubrimiento sin asociar. Luego el agente de recubrimiento sin asociar puede ser reciclado en lotes o pasos subsecuentes. Refiriéndose ahora a la Figura 2, se ilustra una modalidad del proceso en húmedo para formar un agente de sostén recubierto de polímero. El proceso comienza al combinar o pre-combinar el agente de sostén 30 y una solución de ácido alfa-hidroxicarboxí lico monomérico 32. Luego la mezcla 34 de monómero-agente de sostén se puede hacér pasar a través de un reactor 36, tal como la unidad de procesamiento térmica descrita anteriormente, formando un recubrimiento polimérico y depurando instantáneamente cualesquier solventes 37 o productos secundarios del proceso de reacción, en los que se incluyen agua, completando el proceso de recubrimiento. El mezclador 38 usado durante el proceso de reacción puede impedir la formación de aglomerados durante el proceso. Luego la mezcla 40 de polímero/agente de sostén recubierto puede ser descargada y separada como se describe anteriormente por la Figura 1, recuperando el agente de sostén recubierto 42, polímero sin asociar 44 y aglomerados 46. Los aglomerados recuperados 46 pueden ser procesador a pasar de un desaglomerador 48 sin se necesitan preparaciones adicionales. En ciertas modalidades, el agente de sostén recombinado y monómero pueden consistir de una solución monomérica concentrada, tal como una solución de ácido glicólico/agua, en donde el ácido glicólico puede estar a una concentración mayor de 70% en peso. En otras modalidades, el ácido glicólico puede estar en una concentración mayor de 80% en peso; mayor de 85% en peso en otras modalidades y mayor de 87% en peso en todavía otras modalidades. En ciertas modalidades, la mezcla de monómero concentrado y agente de sostén puede formar una consistencia semejante a "masa de galleta" debido a la viscosidad del monómero a elevadas concentraciones, tal como mayor de 80% en peso. Durante el procesamiento inicial, la viscosidad del rnonómero puede disminuir debido a la temperatura agregada a medida que la mezcla es calentada y se hace reaccionar y se puede requerir una mezcla apropiada para mantener el rnonómero y agente de sostén en contacto intimo para formar el recubrimiento deseado del polímero sobre el agente de sostén. En ciertas modalidades, las zonas de temperatura del reactor pueden estar en el intervalo de 65-121°C (150-250 °F) . Un transportador de tornillo puede transportar el material a través del reactor, manteniendo el contacto íntimo entre el monómero/polímero y el agente de sostén e impidiendo que se formen grandes aglomerados. A medida que el material es descargado del reactor, se puede hacer pasar sobre un agitador equipado con 10 a 40 tamices de malla para separar el agente de sostén recubierto de polímero, polímero sin asociar y aglomerados, por ejemplo. El método en húmedo descrito anteriormente puede dar-corno resultado un recubrimiento de 2-20% en peso del polímero sobre el agente de sostén, similar al proceso en seco descrito anteriormente; en otras modalidades, el método en húmedo puede dar como resultado un recubrimiento del 5-20% en peso de polímero sobre el agente de sostén. En el material procesado en húmedo, los granos de arena se pueden aglomerar, requiriendo algo de procesamiento extra para desagregar los granos de arena. Por ejemplo, los agregados pueden ser ajustados para remover partículas mayores de malla 8. Dependiendo del tamaño deseado del agente de sostén recubierto, cualquier tamaño de tamiz puede ser usado para separar el agente de sostén recubierto por polímero, el polímero sin asociar y cualesquier aglomerados. Estas partículas grandes pueden contribuir al taponamiento de la herramienta o la formación de un filtro de grava más poroso que el esperado en el anulo, lo que podría contribuir a un control de arena disminuido. En algunas modalidades, una arena recubierta con ácido poliglicólico puede ser producida al calentar un monómero de ácido glicólico, tal como una solución de ácido glicólico grado térmico de 70% en peso con un agente de sostén natural o sintético, tal como arena comercial de malla 20-40 a temperaturas de aproximadamente 99°C (210°F) o más altas que la mezcla de arena-ácido glicólico se vuelve café claro o cuando el contenido de humedad de la mezcla es reducido a menos de 5% en peso de arena seca. Alternativamente, el monómero de ácido glicólico puede ser precalentado a una temperatura de por lo menos 99°C (210°F) hasta que la polimerización ha iniciado. En tanto que se mantiene el ácido poliglicólico en forma líquida a la temperatura anterior, el agente de sostén puede ser agregado lentamente y ajustado constantemente hasta que la proporción del ácido poliglicólico al agente de sostén está en el intervalo de aproximadamente 2 a aproximadamente 20% en peso seco del agente de sostén; aproximadamente 5 a aproximadamente 20% en peso seco del agente de sostén en otras modalidades y en el intervalo de aproximadamente 8¾ a aproximadamente 12°. en todavía otras modalidades. Refiriéndose ahora a la Figura 3, otra modalidad del proceso en húmedo puede incluir precalentamiento de la arena 50 en la unidad de desorción térmica u otro equipo de intercambio de calor 52 a una temperatura suficiente. Luego la solución de monómero 54 puede ser atomizada en la arena, reaccionando para formar polímero, formando un recubrimiento sobre los granos de arena . Por ejemplo, la arena puede ser calentada a una temperatura de aproximadamente 100°C a aproximadamente 300°C (212°F a 572°F) . Después de la descarga del calentador, la arena puede pasar a través de una ducha de recubrimiento, que cubre la arena con monómero. Debido al calor de la arena, el monómero puede reaccionar para formar un recubrimiento polimérico de la arena. Después de salir de la ducha 56, el material recubierto 58 puede ser tamizado con un agitador 60, recuperando las partículas recubiertas 62, polímero sin asociar 64 y aglomerados grandes 66. Opcionalmente , los aglomerados grandes 66 pueden ser procesados a través de un desaglomerador 68 y re-tamizados. En otras modalidades, uno o más poli (ácido alfa-hidroxicarboxílieos ) pueden ser depositados sobre la superficie del agente de sostén mediante cualquier medio apropiado. En una modalidad del método de recubrimiento, el agente de sostén puede ser suspendido en un flujo hacia arriba de gas para formar un lecho fluidizado. Una atomización fina de una solución de polímero puede ser introducida al lecho fluidizado, gotas dinas de la solución siendo recibidas sobre la superficie de los agentes de sostén para recubrir las partículas y el solvente siendo evaporado de las perlas mediante flujo continuo del gas fluidizante. Alternativamente, los polímeros pueden ser aplicados de solución, por ejemplo, al preparar una solución de un polímero o polímeros en un solvente apropiado, tal como cloruro de metileno. Las partículas de agente de sostén se pueden poner en contacto con la solución y pueden ser extraídas de la solución polimérica después de pocos segundos. Después de la remoción de la solución, las partículas pueden ser colocadas sobre un tamiz u otro soporte apropiado que permite que los agentes de sostén permanezcan separados entre sí. El uso de un tamiz fabricado de alambre o malla de polímero permite que las partículas del agente de sostén sean soportadas en orificios de malla separados para impedir la aglomeración. Las partículas recubiertas pueden ser expulsadas al aire con aire libre de humedad . En todavía otra modalidad, un procedimiento de recubrimiento utiliza un tambor giratorio, tal como un tambor inclinado. Las partículas del agente de sostén pueden ser tamboreadas dentro del tambor en tanto que una formulación de recubrimiento de solución polimérica o monomérica es atomizada sobre las partículas de agente de sostén agitadas. Se puede usar calentamiento directo o indirecto, haciendo reaccionar el monómero o evaporando el solvente, como sea apropiado, dando como resultado el agente de sostén recubierto de polímero deseado. En cualquiera de los métodos mencionados anteriormente para recubrir un agente de sostén con un poli (ácido alfa-hidroxicarboxí lico) , el agente de sostén se puede hacer pasar a través del proceso una o más veces, formando una sola o múltiples capas de recubrimiento de polímero sobre el agente de sostén . Los agentes de sostén recubiertos con polímero formados de los métodos descritos anteriormente pueden ser usados en las operaciones de empaque de grava, arena de fractura, empaque de fractura, salientes pre-empacados y otras operaciones en el fondo del pozo en donde un tratamiento con ácido es deseable. Cuando un pozo consumado está preparado para la operación de empaque con grava, el agente de sostén recubierto con ácido alfa-hidroxicarboxílico puede ser aplicado al fluido del empaque de grava y bombeado al fondo del pozo para llenar el espacio anular entre el tamiz de producción y la formación en lugar de la arena de empaque de grava típica. El fluido de empaque de grava puede incluir agua y salmuera, que contienen varios electrolitos y sus combinaciones, tales como pero no limitados a NaCl, KC1, CaCl:, CaBr;:, ZnBr-, etc. Bajo condiciones en el fondo del pozo, el recubrimiento polimérico de ácido alfa-hidroxicarboxilico genera productos secundarios ácidos que pueden reaccionar con los componentes solubles en ácido y rompibles por ácido en la retorta de filtro. La velocidad de liberación lenta del producto secundario ácido puede requerir que el pozo sea cerrado por un periodo de tiempo dado para completar la disolución y reacción de rompimiento. En varias modalidades, la arena recubierta por ácido alfa-hidroxicarboxilico polimérico revelado en la presente puede ser usada para romper sistemas a base de sal monovalente, tales como FLOPRO© NT, sistemas a base de sal divalente tales como DIPRO™ y retortas de filtro de lodo a base de petróleo reversible, tales como FAZEPRO™, todas las cuales están disponibles comercialmente de M-I, L.L.C. (Houston, Texas) . A continuación dan ejemplos para ilustrar los procedimientos que pueden ser usados para preparar arena recubierta con ácido alfa-hidroxicarboxilico poli.mérico. Sin embargo, se debe notar que la producción de la arena recubierta no está limitada a los procedimientos usados por los ejemplos. Los siguientes ejemplos son incluidos para demostrar modalidades de la invención. Se debe apreciar por aquellos de habilidad en el arte que las técnicas y composiciones reveladas en los métodos que siguen representan técnicas descubier as que funcionan bien en la práctica de la invención y asi, se pueden considerar modos preferidos para su práctica. Sin embargo, aquellos de habilidad en el arte apreciarán, a la luz de la presente revelación, que muchos cambios se pueden realizar en las modalidades especificas que son reveladas y todavía obtener un resultado semejante o similar sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Información general relevante a los ejemplos: Para evaluar los efectos de la arena recubierta con ácido poliglicólico sobre la limpieza de retorta de filtro, tal procedimiento de prueba a continuación fue utilizado. El equipo de prueba y materiales usados son considerados típicos por aquellos que son experimentados en el arte. 1. Un fluido de formación de yacimiento fue preparado primero utilizando una formulación de fluido dada que había sido previamente seleccionada para una aplicación de perforación de pozo de campo posible. 2. Una retorta de filtro fue integrada sobre un disco de cerámica saturado con agua que tiene un tamaño de orificio de poro promedio de 5 mieras en una celda de pérdida de fluido de alta presión de alta temperatura de doble extremo al presionar el fluido de perforación de recubrimiento contra el disco de cerámica, con aproximadamente 300 libras /pulgada cuadrada de presión diferencial de nitrógeno a aproximadamente 60-80°C (140°F-180°F) por aproximadamente 16 horas. 3. Después que la retorta de filtro había sido integrada, el fluido de perforación del yacimiento al interior de la celda fue decantado y el interior de la celda fue enjuagado con agua para remover los residuos de fluido restantes . 4. La celda fue llenada con aproximadamente 70 mi de una salmuera a ser usada para el empaque de grava. El rompedor de prueba, por ejemplo, la arena recubierta con ácido poliglicólico o una combinación de arena de empaque de grava sin recubrimiento con un rompedor químico, fue vertida lentamente a la salmuera. No se llevó a cabo ninguna acumulación de la mezcla cuando se' agrega el rompedor. 5. La celda fue re-montada, presurizada y calentada a la temperatura deseada para enjuagar la retorta de filtro junto con el rompedor y arena de empaque de grava. La válvula de drenaje en el fondo de la celda podría dejar de ser agregada o abierta dependiendo del propósito de la prueba. 6. Con la válvula de drenaje de fondo abierta, la salmuera de enjuague podría fluir a través del disco tan pronto como el rompedor había reaccionado con la retorta de filtro y creado un canal de comunicación a través de la retorta de filtro. El tiempo requerido para que esto suceda fue monitoreado y medido. 7. Con la válvula de drenaje de fondo cerrada, se dice que la celda está en una condición cerrada y no se permite que la salmuera de enjuague fluya hacia fuera hasta que se ha alcanzado un tiempo de enjuague predeterminado. La velocidad a la cual la salmuera fue drenada fue monitoreada para evaluar la eficiencia de limpieza de la retorta de filtro. Después de la prueba de enjuague, la condición de la retorta de filtro al interior de la celda, tal como la cantidad de residuo dejado por el disco, fue examinada visualmente. La permeabilidad del filtro de cerámica antes o después del enjuague también podría ser medido para evaluar la efectividad de la remoción de retorta de filtro.

EJEMPLO 1 ¦ Un lote de arena recubierta con ácido poliglicólico fue preparada utilizando los siguientes ingredientes y procedimientos : 1. Una mezcla que consiste de 380 gramos de arena de cuarzo industrial malla 20-40 de Unimin Corporation y 190 gramos de solución de ácido glicólico al 65-70% en peso grado técnico de J. T. Baker fue mezclado conjuntamente en un disco de cristalización de 2 litros. 2. El plato fue colocado sobre una placa caliente y alentado bajo una campana ventilada. Se obtuvo una temperatura de por lo menos 99-104°C (210-220°F) y fueron mantenidas por aproximadamente 8-10 horas. 3. La mezcla fue agitada frecuentemente hasta que la mezcla se volvió de un color café claro, una mezcla un tanto viscosa y pegajosa. 4. Cuando el color de la mezcla final cambió a café claro, se terminó el calentamiento. 5. La mezcla fue enfriada a temperatura ambiente en tanto que se agita. Los agregados grandes formados durante el enfriamiento fueron descompuestos en granos individuales utilizando mortero y machacado. 6. Los granos de arena recubiertos con ácido poliglicólico holgados fueron tamizados a través de un tamiz de malla 60 para remover el ácido poliglicólico sin recubrir de grano fino. La arena recubierta con ácido poliglicólico tamizada fue usada para la prueba de limpieza de retorta de filtro. En base al balance de masa, la arena recubierta con ácido poliglicólico tamizada contiene aproximadamente 13 por ciento en peso de ácido poliglicólico por peso seco de arena. Aunque la arena industrial usada tiene un tamaño de malla de 20-40, otros tamaños de arena industrial pueden también ser usados para preparar la arena recubierta con ácido poliglicólico .

EJEMPLO 2 Usando la arena recubierta con ácido poliglicólico que fue previamente preparada con el método descrito en el ejemplo 1 y los procedimientos de prueba descritos anteriormente, la eficiencia de remoción de retorta de filtro de la arena recubierta con ácido poliglicólico fue evaluada. En una prueba, con la válvula de drenaje del fondo dejada abierta durante el enjuague, la arena recubierta con ácido poliglicólico creó algunas picaduras a través de la retorta de filtro. Sin embargo, cuando la válvula fue dejada cerrada por 31.5 horas, la retorta de filtro casi se destruyó completamente al final del enjuague con la arena recubierta con ácido poliglicólico. La evaluación de permeabilidad de retorno indicó que el disco de cerámica no fue severamente dañado en términos de conductividad del fluido. Los resultados son dados en la siguiente tabla (tabla 1) .

TABLA 1 Resultados de evaluación de arena recubierta con ácido póliglicól ico como rompedor para remover retorta de fil ro depositada de un fluido de perforación de yacimiento a base de 13.0 ppg de CaBr2. El contenido de ácido poliglicólico fue de aproximadamente 21%.

Retorta de Perme3 Tipo de lodo Tiempo y filtro después b¡|¡dad para integrar temperatura retorta Rompedor de enjuague de enjuague d base a appr x.22 g 4.5 h a i NO La mayoría n, nn ( Vi HR P'(¡A recu-^ c/válvula intacta con bierto abierta Permeabilidad de retorno, la permeabilidad inicial promedio de un disco de 5 mieras es de aproximadamente 800 md.

EJEMPLO 3 Una serie de pruebas se llevaron a cabo para ilustrar los efectos de la temperatura sobre la capacidad de limpieza de retorta de filtro de la arena recubierta con ácido poliglicólico. Las retortas de filtro fueron integradas a temperaturas especificas y luego enjuagadas con la arena recubierta con ácido poliglicólico a las mismas temperaturas especificas. Las válvulas fueron cerradas durante el enjuague, excepto a 48 y 72 horas de pruebas cuando las válvulas fueron abiertas para drenar la salmuera de enjuague. Después de 48 horas de enjuague, ninguna de las celdas fue apta de drenar la salmuera de enjuague, indicando que ninguna comunicación efectiva fue establecida por medio de la retorta de filtro. Después de 72 horas de enjuague, la salmuera de enjuague fue drenada efectivamente; sin embargo, hubo una diferencia en la velocidad de drenaje. El examen de los discos de cerámica recuperados después de la prueba demostró cantidades variables de residuos de retorta de filtro dejados sobre los discos, lo que parece indicar que la efectividad de la limpieza por Ja arena recubierta con ácido poliglicólico fue dependiente de la temperatura. Asi, el tiempo de cierre requerido para la remoción de retorta de filtro completa debe ser ajustado dependiendo de la temperatura. Los resultados de prueba son revelados en la tabla 2 a continuación .

TABLA 2 Resultados de evaluación de arena recubierta con ácido poliglicólico como rompedor para remover retorta de filtro depositada de un fluido de perforación de yacimiento a base de 12.5 ppg de CaBr2. El contenido de ácido poliglicólico fue de aproximadamente 13%. Retorta de Tipo de lodo Tiempo y para integrar filtro después temperatura retorta Rompedor de enjuague de enjuague Fluido de 20 g arena perforación 72 h a 140°F nprox. * > recub PGA a base de c/válvula en salmuera destruida 12.5 ppg Ca Br- cerrada 12. p g CYtfr, Fluido de 20 g arena 72 h a I 60 P. aprox. 90¾ perforación recub PGA a base de c/válvula destruida en salmuera 12.5 ppg Ca Br-, cerrada 12.5 ppg Ca Br Fluido de 20 g arena 72 h a I SO F. más del perforación recub PGA c/válvula 90' ;· destruida a base de en salmuera cerrada .5 ppe CaBr EJEMPLO 4 La siguiente tabla (tabla 3) ilustra la generación de componentes ácidos a partir de arena recubierta con ácido poliglicólico en varios fluidos, en comparación con arena si recubrimiento colocada en fluidos similares, como se indica por la medición del pH, después que cada fluido fue expuesto a 60°C (140°F) durante 4 días. La concentración de la arena sin recubrimiento y la arena recubierta con ácido poliglicólico fue de 10 por ciento en pese/volumen del fluido. El uso de la arena recubierta con ácido poliglicólico con salmueras divalentes es más benéfico que con agua dulce.

TABLA 3 Resultados de la generación de componentes ácidos de arena recubierta con ácido poliglicólico en varios fluidos Arena sin recubrir (pH) Arena PCÍA recubierta (pH) Agua dulce 9. 1 2.9 10 g NaCI salmuera N. l J .0 1 .5 ppg NTaOBi salmuera 1 .6 11.6 ppg CaBr2 salmuera 0.1 menor de o.i 1 4.2 ppg Ca r , salmuera 4.S menor de o.i Ventajosamente, las modalidades reveladas en la presente pueden formar partículas individuales. Adicionalmente , las modalidades reveladas en la presente pueden permitir el recubrimiento de un agente de sostén con el control de la cantidad de polímero rec'ubierto sobre el producto. Otras modalidades pueden permitir la minimización de finos y/o aglomerados que son productos indeseables que pueden impedir las operaciones en el fondo del pozo. En tanto que la invención se ha descrito con respecto a un número limitado de modalidades, aquellos experimentados en el arte, que tienen el beneficio de esta revelación, aprenderán que otras modalidades pueden ser derivadas que no se desvían del alcance de la invención como se revelan en la presente. Así, el alcance de la invención debe ser limitado solamente por las reivindicaciones adjuntas. Todos los documentos de prioridad son incorporados en la presente solamente por referencia para todas las jurisdicciones en las cuales tal incorporación es permitida. Además, todos los documentos citados en la presente, en los que se incluyen procedimientos de prueba están plenamente incorporados en la presente por referencia para todas las jurisdicciones en las cuales tal incorporación es permitida a la extensión de tal revelación es consistente con la descripción de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un proceso para elaborar un sustrato recubierto, caracterizado porque comprende: tratar un agente de sostén con un agente de recubrimiento, en donde el agente de recubrimiento comprende por lo menos uno de ácidos alfa-hidroxicarboxí lieos monoméricos, polímeros de alfa-hidroxicarboxílieos y combinaciones de los mismos; hacer reaccionar el agente de sostén tratado para formar un agente de sostén recubierto con polímero y recuperar el agente de sostén recubierto de polímero. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la reacción comprende por lo menos uno de polimerizar por lo menos una porción de los ácidos alfa-hidroxicarboxí lieos monoméricos, calentar el agente de sostén tratado por encima de la temperatura de fusión de por lo menos uno de los polímeros de ácido alfa-hidroxicarboxílico o combinaciones de los mismos, enlazando un ácido alfa-hidroxicarboxílico polimérico al agente de sostén. 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de recubrimiento comprende además un solvente. 4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la reacción comprende remover el solvente del agente de sostén tratado. 5. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el agente de recubrimiento comprende 70% en peso de ácido alfa-hidroxicarboxí lico o más en agua. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el agente de recubrimiento comprende 85% en peso de ácido alfa-hidroxicarboxilico o más en agua. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la reacción comprende remover agua del agente de sostén tratado. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento comprende aplicar el agente de recubrimiento sobre el agente de sostén. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el agente de recubrimiento es un polímero de ácido alfa-hidroxi carboxilico fundido. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la reacción comprende formar el polímero no asociado, el proceso comprende además reciclar el polímero sin asociar a la etapa de tratamiento. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además: separar los aglomerados del agente de sostén recubierto de polímero; desaglomerar los aglomerados para formar partículas de agente de sostén recubiertas de polímero. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el calentamiento comprende intercambie de calor directo, intercambio de calor indirecto o una combinación de los mismos. 13. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido alfa-hidroxicarboxil ico monomérico es seleccionado del grupo que consiste de ácidos glicólico, málico, láctico, glucónico, cítrico, mandélico, sacárico, múcico y tartárico y mezclas de los mismos. 14. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero de ácido alfa-hidroxicarboxí lico es formado de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste d'- ácidos glicólico, málico, láctico, glucónico, cítrico, mandélico, sacárico, múcico y tartárico y mezclas de los mismos. 15. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de sostén comprende arena de sílice natural o sintética, perlas de vidrio, cuarzo, cerámica, resina termoplástica , bauxita sinterizada, óxidos de metal y combinaciones de los mismos. 16. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de sostén recubierto con polímero comprende de aproximadamente 2% a aproximadamente 20% en peso de polímero de ácido alfa-hidroxicarboxí lico por peso seco del agente de sostén. 17. un proceso para fabricar un sustrato recubierto, caracterizado porque comprende: calentar un agente de sostén a una temperatura suficiente para hacer reaccionar un ácido alfa-hidroxicarboxilico monomérico; aplicar una solución de ácido alfa-hidroxicarboxilico monomérico sobre el agente de sostén para formar un agente de sostén recubierto polimérico y recuperar el agente de sostén recubierto con polímero. 18. El proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la solución de ácido alfa-hidroxicarboxílico comprende agua y el ácido alfa-hidroxicarboxílico y en donde la solución comprende 70% en peso de ácido alfa-hidroxicarboxí lico o más. . 19. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la solución de ácido alfa-hidroxicarboxílico comprende 85% en peso de ácido alfa-hidroxicarboxílico o más. 20. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además separar el agua de la mezcla de agente de sostén.