MX2014013189A

MX2014013189A - Composiciones selladoras para uso en operaciones de formacion subterranea.

Info

Publication number: MX2014013189A
Application number: MX2014013189A
Authority: MX
Inventors: Del Carmen Jimenez Osorio Jose; Davila Escamilla Omar; Ricardo Tellez Abaunza Jonnathan; Josefina Ramirez Carmen
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-05-27
Also published as: US9796902B2; US20180037799A1; US20150114649A1

Abstract

Se describen métodos que comprenden proporcionar una composición selladora que comprende un fluido base acuoso y una composición de polímero reticulable, en donde la composición de polímero reticulable comprende un polímero orgánico reticulable y un reticulador; introducir una composición gelificable elástica en la composición selladora, en donde la composición gelificable elástica es una emulsión acuosa que comprende una fase continua acuosa y una fase dispersada que comprende polimeros elastoméricos; introducir la composición selladora en una formación subterránea; y reticular la composición selladora en un gel para formar un sello en la formación subterránea, formando por ello una composición selladora gelificada elástica, en donde la composición gelificable elástica reduce la fragilidad de la composición selladora gelificada elástica en comparación con la composición selladora sin la composición gelificable elástica.

Description

COMPOSICIONES SELLADORAS PARA USO EN OPERACIONES DE FORMACION SUBTERRÁNEA CAMPO DE LA INVENCIÓN Las modalidades en la presente se refieren a composiciones selladoras para uso en operaciones de formación subterránea, y, más particularmente a composiciones selladoras gelificadas elásticas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un recurso natural, tal como el petróleo, que recide en una formación subterránea puede ser recuperado mediante la perforación de un pozo en la formación subterránea. El pozo puede ser aislado de la formación subterránea que rodea el uso de una operación conocida como cementación. En una operación de cementación, una vaina de cemento alrededor de una carcasa (o forro de cadena) puede ser colocado dentro del pozo. El revestimiento de cemento se forma mediante el bombeo de una lechada de cemento a través de la parte inferior de la carcasa y hacia fuera a través del espacio anular entre la pared de la carcasa exterior y la cara de formación del pozo. La lechada de cemento cura entonces en el espacio anular, formando de este modo un revestimiento de cemento endurecido que, entre otras cosas, soporta y posiciona la carcasa en el pozo y une la superficie exterior de la carcasa a la formación subterránea.

La formación subterránea a partir de entonces puede ser estimulada para la producción de aceite a través del pozo cementado. En algunas operaciones, la formación subterránea puede estar estimulada por un tratamiento de fracturación hidráulica. En los tratamientos de fracturamiento hidráulico, un fluido de tratamiento se bombea más allá del revestimiento de cemento y en una porción de la formación subterránea a una velocidad y presión tal que la formación subterránea se rompe, y una o más fracturas se forman. Típicamente, los sólidos en partículas, tales como arena graduada, se suspenden en una porción del fluido de tratamiento y luego son depositados en las fracturas. Estos sólidos en partículas, o "partículas de apuntalante," sirven para mantener abierta la fractura (por ejemplo, evitar que la fractura se cierre totalmente) después de que se elimina la presión hidráulica. Al evitar que la fractura se cierre totalmente, la partículas de apuntalante ayudan a formar trayectorias conductoras a través de las cuales los fluidos producidos, tales como petróleo, puede fluir.

Durante la producción de petróleo a partir de una formación subterránea, el agua o el gas índeseado pueden filtrarse desde la formación y acompañar al petróleo producido. La producción de agua o gas indeseado con el aceite producido puede presentar grandes problemas, incluyendo una reducción significativa de la producción de petróleo, la necesidad de costosas medidas correctivas, el tiempo de inactividad en la producción, y similares. El agua puede filtrarse en el pozo con el petróleo producido a partir de cualquier zona subterránea en comunicación con la formación de producción de petróleo, tal como, por ejemplo, a través de una fractura, un filón de alta permeabilidad, una zona de alta permeabilidad, y similares, o pueden ser el resultado de conificación de agua, sobrecarga de agua, canalización lateral, y similares. Además, la fuente del agua puede ser de téenicas de inyección de agua. Asimismo, aunque en algunos casos se puede producir gas deseablemente de una formación subterránea, ciertos gases pueden ser indeseables y la producción en altas relaciones de gas/petróleo puede disminuir la vida productiva de la formación subterránea. El gas indeseado puede filtrarse en el pozo con petróleo producido debido a una variedad de causas, incluyendo las fracturas en la formación, conicidad de gas, canalización de gas, y similares, como resultado de la alta movilidad de gas en la formación.

Los tratamientos de control de conformidad se pueden utilizar para reducir la afluencia de agua ("cierre de agua") o gas ("cierre de gas") con el petróleo producido. Tal como se utiliza aquí, el término "control de la conformidad" y las variantes de los mismos (por ejemplo, "los tratamientos de conformidad" o "tratamientos de control de la conformidad") se refieren a tratamientos selladores que involucran la colocación de un material, o un "material de conformidad" o "composición de la conformidad", en un pozo y en una porción que soporta agua o que soporta gas de una formación subterránea que es capaz de al menos parcialmente, prevenir, reducir o controlar de otro modo la afluencia de agua o gas en el pozo. Tales materiales de conformidad pueden incluir, pero no se limitan a, partículas, geles, selladores, polímeros de bloqueo, y similares. Los tratamientos de control de conformidad pueden mejorar la eficiencia de la recuperación y reducir el tiempo de inactividad o téenicas de separación costosas necesarias para separar el petróleo de los fluidos producidos indeseados.

Las formaciones subterráneas a menudo requieren tratamientos de conformidad en zonas de presión empobrecidas o bajas, donde la presión hidrostática junto con la presión de bombeo en el pozo puede exceder el gradiente de fractura de la formación, promoviendo así la formación de fracturas inducidas, no planificadas, y pérdida significativa de la perforación u otros fluidos de tratamiento, particularmente los que tienen altas densidades. Los materiales conformidad pueden además perderse en estas fracturas u otras áreas de alta permeabilidad, si son ellos mismos los fluidos de alta densidad o se suministran en fluidos de alta densidad. Los materiales de conformidad espumados se han utilizado por lo tanto debido a sus propiedades de baja densidad. Los materiales conformidad también deben permanecer estables a menudo a temperaturas y valores de pH extremos. En algunos casos, los materiales de conformidad idealmente son capaces de resistir la contracción, agrietamiento, o la formación de otras pérdidas de materiales de formación como resultado de, por ejemplo, cambio u otro movimiento en el pozo. Tales pérdidas pueden causar una brecha en el material de conformidad, por ello infiltrando parcialmente o completamente la barrera entre el pozo y la porción que porta agua o que porta gas de la formación subterránea.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las siguientes figuras se incluyen para ilustrar ciertos aspectos de las modalidades, y no deben verse como modalidades exclusivas. La materia objeto descrita es capaz de modificaciones, alteraciones, combinaciones considerables, y equivalentes en forma y función, como se le ocurrirá a aquellos expertos en el campo y teniendo el beneficio de esta descripción.

La FIG. 1 describe una modalidad de un sistema configurado para suministrar las composiciones selladoras gelificadas elásticas de las modalidades descritas en la presente a una ubicación al fondo del pozo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las modalidades en la presente se refieren a composiciones selladoras para uso en operaciones de formación subterránea y, más particularmente a composiciones selladoras gelificadas elásticas. Las composiciones selladoras gelificadas elásticas pueden exhibir perfiles de alargado a ruptura incrementados y una característica viscosa, debido a la presencia de una composición gelificable elástica. Las composiciones gelificables elásticas pueden emplearse para prevenir o reducir el flujo de agua y/o gas a través de una formación subterránea con el petróleo producido.

Aunque algunas modalidades descritas en la presente se ilustran para referencia a tratamiento de cumplimiento, las composiciones selladoras que comprenden las composiciones gelificables elásticas descritas en la presente pueden usarse en cualquier operación de formación subterránea que puede beneficiarse de una composición selladora gelificada elástica. Tales operaciones de tratamiento pueden incluir pero no se limitan a, una operación de recuperación aumentada; una operación de drenado por gravedad asistida por vapor; una operación de control de drenado por goteo; una operación de perforación; una operación de estimulación; un operación de acidificación; una operación de fracturado por ácido; una operación de control de arena; una operación de completado; una operación de inhibición de incrustación; una operación de bloqueo de agua; una operación estabilizadora de arcilla; una operación de fracturado; una operación de empacado de la fracturación de la formación; una operación de reforzado del pozo; una operación de control de escoria; una operación de control del pozo; y cualquier combinación de los mismos.

Por otro lado, las composiciones selladoras que comprenden las composiciones gelificables elásticas descritas en la presente pueden usarse en cualquier operación no subterránea que puede beneficiarse de sus propiedades de sellado elásticas. Tales operaciones pueden realizarse en cualquier industria incluyendo, pero no limitado a, petróleo y gas, minería, química, de pulpa y papel, aeroespacial, médica, automotriz, y similares.

Una o más modalidades ilustrativas descritas en la presente se presentan a continuación. No se describen o se muestran todas las características de una implementación actual en esta solicitud por asunto de claridad. Se entiende que en el desarrollo de una modalidad actual que incorpora las modalidades descritas en la presente, deben hacerse numerosas implementaciones-decisiones especificas para alcanzar los objetivos del desarrollador, tal como cumplimiento relacionados con el sistema, relacionados con litologia, relacionados con negocios, relacionados con gobierno, y otras restricciones, que varían por implementación y de tiempo en tiempo. Aunque los esfuerzos del desarrollador pueden ser complejos y consumir tiempo, tales esfuerzos serán, sin embargo, un entendimiento de rutina para aquellos de experiencia ordinaria en el campo teniendo el beneficio de esta descripción.

Debe notarse que cuando se proporciona "alrededor de" en la presente al inicio de una lista numérica, el término modifica cada número de la lista numérica. Al algunos listados numéricos de intervalos, algunos límites inferiores enlistados pueden ser mayores que algunos límites superiores enlistados. Alguien de experiencia en el campo reconocerá que el subconjunto seleccionado requerirá la selección de un límite superior en exceso del límite inferior seleccionados. A menos que se indique de otra manera, todos los números expresan cantidades de ingredientes, propiedades tales como peso molecular, condiciones de reacción, etc., usadas en la especificación actual y reivindicaciones asociadas, se entiende que se modifican en todos los casos por el término "alrededor de." En consecuencia, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos establecidos en la siguiente especificación y reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se buscan obtenerse por las modalidades ejemplares descritas en la presente. Por lo menos, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes del alcance de la reivindicación, cada parámetro numérico debe ser construido al menos a la luz del número de dígitos importantes reportados y al aplicar téenicas de redondeo ordinarias.

Aunque las composiciones y métodos están descritas en la presente en términos de "que comprende" varios componentes o etapas, las composiciones y métodos también pueden "consistir esencialmente de" o "consistir de" los diversos componentes y etapas. Cuando "que comprende" se usa en una reivindicación, es abierto.

En algunas modalidades, la presente descripción proporciona una composición selladora que comprende un fluido base acuoso, una composición de polímero reticulable, y una composición gelificable elástica. La composición de polímero reticulable puede comprender un polímero orgánico reticulable y un reticulador. La composición gelificable elástica puede ser una emulsión acuosa que comprende una fase continua acuosa y una fase dispersada que comprende polímeros elastoméricos. La composición selladora se gelifica al hacer reaccionar al menos el polímero orgánico reticulable con el reticulador, tal como por unión covalente o iónica, formando por ello una composición selladora gelificada elástica. Como se usa en la presente, el término "composición selladora gelificada elástica" se refiere a una composición gelificada reticulada que tiene al menos algo de capacidad para deformarse elásticamente cuando se aplica tensión y regresar a su forma original cuando se remueve la tensión aplicada. Después de reticular en el gel, la presencia de la composición gelificable elástica en la composición selladora gelificada incrementa el alargado a ruptura de la composición selladora en comparación con la composición selladora sin la composición gelificable elástica, permitiendo de esta manera la formación de la composición selladora gelificable elástica. Esto es, la presencia de la composición gelificable elástica proporciona al menos pacialmente la deformación elástica característica de la composición selladora gelificada elástica. Como se usa en la presente, el término "alargado a ruptura," y variantes gramaticales de la misma, se refiere al alargado total o cantidad de tensión uni-axial a ruptura o fractura, incluyendo deformación tanto elástica como plástica. El alargado puede estar en cualquier dirección en espacio (por ejemplo, área, volumen, altura, ancho, longitud, profundidad, y similares).

En algunas modalidades, la presente descripción proporciona un método para sellar una porción de una formación subterránea usando la composición selladora gelificada elástica. Como se usa en la presente, el término "sello," y variantes gramáticas de los mismos (por ejemplo, "sellado" y "con sello"), se refiere a al menos un bloqueo parcial de una zona de fluido para prevenir o reducir la pérdida de flujo en y/o desde tal zona. La composición selladora que comprende el fluido de base acuosa, composición de polímero reticulable, y composición gelificable elástica puede introducirse en una formación subterránea y permitir que se reticule en un gel en esta, formando por ello una composición selladora gelificada elástica. La composición selladora gelificada elástica puede formar un sello en al menos una porción de la formación subterránea para prevenir o reducir el flujo de fluidos en o desde la formación en una o más ubicaciones particulares. En algunas modalidades, un tensoactivo de emulsión puede agregarse en la composición selladora para ayudar a prevenir o reducir la tendencia de la composición gelificable elástica a salirse de la emulsión acuosa.

El orden en el cual la composición de polímero reticulable, la composición gelificable elástica, y/o el tensoactivo de emulsión se incluyen en la composición selladora no es material para las modalidades descritas en la presente. En algunas modalidades, la composición de polímero reticulable puede incluirse antes o después, o al mismo tiempo como, la composición gelificable elástica. En algunas modalidades, la composición de polímero reticulable y el tensoactivo de emulsión pueden incluirse antes o después, o al mismo tiempo como, la composición gelificable elástica. Aún en otras modalidades, la composición gelificable elástica y el tensoactivo de emulsión pueden incluirse antes o después, o al mismo tiempo como, la composición de polímero reticulable. Por otro lado, los componentes individuales de la composición de polímero reticulable pueden incluirse en cualquier orden, juntos o de manera separada. Por ejemplo, en algunas modalidades, la composición gelificable elástica y el polímero orgánico reticulable de la composición de polímero reticulable pueden incluirse con el fluido de base acuosa antes de incluir el reticulador de la composición de polímero reticulable, tal como para retardar la reticulación en un gel. También puede se apropiado otro ordenamiento, sin salirse del alcance de la descripción actual.

Generalmente, la composición gelificable elástica se incluye en la composición selladora antes de permitir que ocurra cualquiera o una cantidad sustancial de reticulación, tal como por temperatura controlada. Como se usa en la presente, el término "sustancial," y variantes gramáticas de los mismos (por ejemplo, "sustancialmente"), significa la mayoría pero no__necesariamente completamente. En algunas modalidades, el reticulador puede diseñarse de tal manera que no retícula la composición selladora hasta que alcanza una temepratura particular en una formación subterránea. En otras modalidades, el reticulador puede reticular la composición selladora inmediatamente o casi inmediatamente después de que cada uno del fluido de base acuosa, composición de polímero reticulable, y composición gelificable elástica están presente en su totalidad.

En algunas modalidades, la composición gelificable elástica puede incrementar el alargado a ruptura de la composición selladora en comparación con la composición selladora sin la composición gelificable elástica, formando por ello una composición selladora gelificada elástica. En algunas modalidades, la composición gelificable elástica puede incrementar el porcentaje de alargado a ruptura de la composición selladora para formar una composición selladora gelificada elástica en comparación con la composición selladora sin la composición gelificable elástica en el intervalo de un limite inferior de alrededor de 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, y 85% a un limite superior de alrededor de 150%, 145%, 140%, 135%, 130%, 125%, 120%, 115%, 110%, 100%, 95%, 90%, y 85%, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

Además de incrementar el alargado a ruptura de las composiciones selladoras al incluir la composición gelificable elástica y/o la composición gelificable elástica y el tensoactivo de emulsión, la composición gelificable elástica también puede exhibir benéficamente un atributo pegajoso y tixotrópico. Como se usa en la presente, el término "pegajoso" en todas sus formas, se refiere a una sustancia que tiene una naturaleza tal que es de alguna manera pegajosa al tacto. La naturaleza pegajosa de la composición gelificable elástica puede ayudar a adherir la composición selladora a la formación subterránea para formar un sello antes de reticularse en la composición selladora gelificada elástica, o ayudar a adherir la composición selladora gelificada elástica (es decir, después de reticular) a la formación subterránea para formar un gel.

Por otro lado, la naturaleza pegajosa puede permitir que la composición selladora gelificada elástica forme el sello a una mejor reacción a la tensión o movimientos dentro de la formación subterránea. Esto es, la naturaleza pegajosa de la composición selladora gelificada elástica puede operar de manera sinérgica con la naturaleza elástica (es decir, el alargado a ruptura incrementado) de la composición, de tal manera que generalmente no se separa de la formación subterránea, por ejemplo, cuando experimenta movimiento, permitiendo por ello que la composición selladora gelificada elástica se mueva mejor con la formación misma. Además, la naturaleza pegajosa puede reducir la posibilidad de digitación de gas mientras la composición selladora se retícula para formar la composición selladora gelificada elástica.

Para los propósitos de describir los componentes de las composiciones selladoras que forman las composiciones gelificables elásticas durante la reticulación en un gel, el término "composición selladora" puede usarse para abarcar ambos. Esto es, cuando se describe un componente como que forma una porción de la "composición selladora," el término abarca tanto la composición selladora antes de reticular como después de reticular en la composición selladora gelificada elástica .

El fluido de base acuosa para uso en las composiciones selladoras y la fase continua acuosa de la emulsión acuosa que forma las composiciones gelificables elásticas, como es descrito en la presente, puede ser cualquier fluido de base acuosa apropiado para uso en una formación subterránea, con la condición de que no interfiera adversamente con las composiciones selladoras o la formación de las composiciones selladoras gelificadas elásticas. Los fluidos de base acuosa apropiados pueden incluir, pero no se limitan a, agua fresca; agua salina ( por ejemplo, agua que contiene una o más sales disueltas en ella); salmuera (por ejemplo, agua saturada con sal); agua de mar; agua de la formación; agua producida; y cualquier combinación de los mismos. Generalmente, el fluido de base acuosa puede ser de cualquier fuente, con la condición de que no contenga componentes que puedan interferir adversamente con las composiciones selladoras o las composiciones selladoras gelificadas elásticas descritas en la presente. Las salmueras para usarse como el fluido de base acuosa pueden formularse o fabricarse al disolver una o más sales solubles en agua fresca, una salmuera natural, o agua de mar. Las sales soluble srepresentativas pueden incluir, pero no se limitan a, cloruro; bromuro; acetato; una sal de formiato de potasio; una sal de formiato de sodio; una sal de formiato de calcio; una sal de formiato de magnesio; una sal de formiato de zinc; y cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el fluido de base acuosa puede estar presente en las composiciones selladoras descritas en la presente en una cantidad en el intervalo desde un limite inferior de alrededor de 65%, 67.3%, 69.6%, 71.9%, 74.2%, 76.5%, 78.8%, y 81.1% hasta un limite superior de alrededor de 99.5%, 97.2%, 94.9%, 92.6%, 90.3%, 88%, 85.7%, 83.4%, y 81.1% en volumen de la composición selladora, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

La composición de polímero reticulable para uso en las composiciones selladoras descritas en la presente puede comprender un polímero orgánico reticulable y un reticulador. En algunas modalidades, el polímero orgánico reticulable y el reticulador son solubles en agua. El polímero orgánico reticulable puede ser cualquier polímero orgánico capaz de reticularse con un reticulador a gel las composiciones selladoras descritas en la presente. En algunas modalidades, los polímeros orgánicos reticulables pueden incluir, pero no se limitan a, un polímero basado en acrilamida; un copolímero basado en acrilamida; y cualquier combinación de los mismos. Como se usa en la presente, el término "copolímero" se refiere a un polímero que contiene dos o más tipos de unidades de monómero (por ejemplo, incluyendo terpolímeros, tetrapolímeros, pentapolímeros, y similares). Los copolímeros pueden incluir copolímeros aleatorios, copolímeros de bloque, copolímeros de injerto, y similares.

Los ejemplos apropiados de polímeros orgánicos reticulables para uso en las composiciones selladoras descritas en la presente pueden incluir, pero no se limitan a, una poliacrilamida; un copolimero de acrilamida; un copolímero de acrila iada-co-t-butilacrilato; un ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/copolimero de acrilamida; un copolímero estireno sulfonatado/anhídrido maleico; un terpolímero vinilpirrolidona/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/acrilamida; un terpolímero ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/N-N-dimetilacrilamida/acrilamida; una policetona; un copolímero acrilamida/t-butil acrilato; cualquier derivado de los mismos; y cualquier combinación de los mismos.

En general, entre mayor sea el número de monómeros en el polímero orgánico reticulable que son mínimamente reactivos, mayor la temperatura a la cual puede ocurrir la gelación y entre mayor el intervalo de tiempo antes de que la gelificación inicie. De esta manera, un polímero orgánico reticulable que tiene un gran número de monómeros mínimamente reactivos puede usarse en formaciones de alta temperatura y puee permitir un tiempo de bombeo incrementado tal como, por ejemplo, en tratar pozos de formación subterránea particularmente profundos o largos.

En algunas modalidades, el polímero orgánico reticulable puede estar presente en las composiciones selladoras descritas en la presente en una cantidad en el intervalo desde un limite inferior de alrededor de 0.1%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, 7%, 7.5%, 8%, 9%, 9.5%, y 10% hasta un limite superior de alrededor de 20%, 19.5%, 19%, 18.5%, 18%, 17.5%, 17%, 16.5%, 16%, 15.5%, 15%, 14.5%, 14%, 13.5%, 13%, 12.5%, 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, y 10% en volumen de la composición selladora, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos. En otras modalidades, el polímero orgánico reticulable puede estar presente en la composición selladora descrita en la presente en una cantidad en el intervalo desde alrededor de 0.5% hasta alrededor de 12% en volumen de la composición selladora.

El reticulador para uso en las composiciones de polímeros reticulables descritas en la presente puede ser cualquier reticulador capaz de experimentar una reacción de reticulación con el polímero orgánico reticulable. Bajo ciertas condiciones (por ejemplo, temperatura, tiempo, y similares), el reticulador puede reaccionar con uno o más polímeros orgánicos reticulables apropiados incluidos en la composición de polímero reticulable de manera que forma un gel. En algunas modalidades, los reticuladores pueden incluir, pero no se limitan a, un polímero que contiene amina; un copolímero que contiene amina; y cualquier combinación de los mismos. Los ejemplos apropiados de reticuladores para uso en las modalidades descritas en la presente pueden incluir, pero no se limitan a, una polialquilenimina (por ejemplo, polietilenimina); una polialquilenpoliamina; una amina alifática polifuncional; una arilalquilamina; una heteroarilalquilamina; un quitosano; una polilisina; un copolímero alcohol vinílico/vinilamina; una polivinil formamida parcialmente hidrolizada; cualquier derivado de los mismos; y cualquier combinación de los mismos. Como se usa en la presente, el término "derivado" se refiere a cualquier compuesto, esto es hecho de uno de los compuestos enlistados al reemplazar un átomo en uno de los compuestos enlistados con otro átomo o grupo de átomos, ionizar uno de los compuestos enlistados, o crear una sal de uno de los compuestos enlistados.

En algunas modalidades, el reticulador puede estar presente en las composiciones de polímeros reticulables descritas en la presente en una cantidad en el intervalo desde un límite inferior de alrededor de 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, 7%, 7.5%, hasta un límite superior de alrededor de 15%, 14.5%, 14%, 13.5%, 13%, 12.5%, 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, 10%, 9.5%, 9%, 8.5%, 8%, y 7.5% en volumen de la composición de polímero reticulable, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos. En otras modalidades, el reticulador puede estar presente en las composiciones de polímeros reticulables descritas en la presente en una cantidad en el intervalo desde alrededor de 0.5% hasta alrededor de 5% en volumen de la composición de polímero reticulable.

Para modificar el intervalo de tiempo antes de que la composición selladora está reticulada en un gel ("gelificación") para formar la composición selladora gelificada elástica, u otras propiedades para controlar la gelificación (por ejemplo, temperatura de gelificación), la relación en peso del polímero orgánico reticulable al reticulador en la composición de polímero reticulable puede ser variada. El variar la relación en peso del polímero orgánico reticulable a la composición de polímero reticulable también puede ayudar a controlar el grado final de gelificación. En algunas modalidades, la relación en peso del polímero orgánico reticulable al reticulador puede estar en el intervalo desde un límite inferior de alrededor de 1.1:1, 2:1, 10:1, 20:1, 40:1, 60:1, 80:1, 100:1, 120:1, 140:1, 160:1, 180:1, y 200:1 hasta un límite superior de alrededor de 400:1, 380:1, 360:1, 340:1, 320:1, 300:1, 280:1, 260:1, 240:1, 220:1, y 200:1, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos. En otras modalidades, la relación en peso del polímero orgánico reticulable al reticulador puede estar en el intervalo desde alrededor de 50:1 hasta alrededor de 1.1:1.

En algunas modalidades, las composiciones selladoras (por ejemplo , las composiciones de polímeros reticulables) descritas en la presente pueden comprender además un retardador de gelificación. El retardador de gelificación puede actuar, entre otras cosas, para retardar la reacción de reticulación entre el polímero orgánico reticulable y el reticulador. Esto es, el retardador de gelificación puede incluirse en las composiciones selladoras para reducir el intervalo de tiempo antes de que la gelificación inicia entre el polímero orgánico reticulable y el reticulador de la composición de polímero reticulable. El retardar la reacción de reticulación puede ser desirable en algunas aplicaciones para, por ejemplo, permitir el tiempo de bombeo incrementado para colocar las composiciones selladoras en la ubicación deseada en una formación subterránea. En algunas modalidades, la reacción de reticulación puede ocurrir para formar un gel y formar la composición selladora gelificada elástica para sellar la formación subterránea en un periodo de tiempo en el intervalo desde un límite inferior de alrededor de 2 horas, 6.7 horas, 11.4 horas, 16.1 horas, 20.8 horas, 25.5 horas, 30.2 horas, 34.9 horas, 39.6 horas, 44.3 horas, y 49 horas hasta un límite superior de alrededor de 96 horas, 91.3 horas, 86.6 horas, 81.9 horas, 77.2 horas, 72.5 horas, 67.8 horas, 63.1 horas, 58.4 horas, 53.7 horas, y 49 horas, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

Adicionalmente, el retardador de gelificación puede permitir que las composiciones de polímeros reticulables se usen a temperaturas más altas que sin la inclusión del retardador de gelificación. Tal puede ser deseable cuando se trabaja en una formación subterránea de temperatura particularmente alta, por ejemplo. En algunas modalidades, las composiciones de polímeros reticulables pueden experimentar la reacción de reticulación a temperaturas en el intervalo desde un límite inferior de alrededor de 121°C (250°F), 124°C (255°F), 127°C (260°F), 129°C (265°F), 132°C (270°F), 135°C (275°F), 138°C (280°F), 141°C (285°F), 143°C (290°F), 146°C (295°F), y 149°C (300°F) hasta un límite superior de alrededor de 177°C (350°F), 174°C (345°F), 171°C (340°F), 168°C (335°F), 166°C (330°F), 163°C (325°F), 160°C (320°F), 157°C (3150F), 154°C (310°F), 152°C (305°F), y 149°C (300°F), abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

En algunas modalidades, el retardador de gelificación puede ser una sal de carbonato de un metal alcalino. Los retardadores de gelificación apropiados para uso en las composiciones selladoras (por ejemplo, las composiciones de polímeros reticulables) descritas en la presente pueden incluir, pero no se limitan a, carbonato de sodio; bicarbonato de sodio; carbonato de litio; bicarbonato de litio; carbonato de potasio; bicarbonato de potasio; carbonato de amonio; bicarbonato de amonio; y cualquier combinación de los mismos. El retardador de gelificación puede estar presente en las composiciones selladoras en cualquier cantidad suficiente para retardar la reacción de reticulación entre el polímero orgánico reticulable y el reticulador hasta un grado deseado. En algunas modalidades, el retardador de gelificación puede estar presente en las composiciones selladoras en una cantidad en el intervalo de un límite inferior de alrededor de 0.1%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1%, 1.25%, 1.5%, 1.75%, 2%, 2.25%, 2.5%, 2.75%, 3%, 3.25%, 3.5%, 3.75%, 4%, 4.25%, 4.5%, 4.75%, y 5% hasta un límite superior de alrededor de 10%, 9.75%, 9.5%, 9.25%, 9%, 8.75%, 8.5%, 8.25%, 8%, 7.75%, 7.5%, 7.25%, 7%, 6.75%, 6.5%, 6.25%, 6%, 5.75%, 5.5%, 5.25%, y 5% en volumen de la composición de polímero reticulable, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos. En otras modalidades, el retardador de gelificación puede estar presente en las composiciones selladoras en una cantidad en el intervalo desde alrededor de 0.5% hasta alrededor de 5% en volumen de la composición de polímero reticulable.

Las composiciones selladoras descritas en la presente pueden comprender una composición gelificable elástica. Las composiciones gelificables elásticas descritas en la presente son emulsiones acuosas. Como se usa en la presente, el término "emulsión acuosa" en todas sus formas, se refiere a una emulsión que tiene partículas o micropartículas de polímeros elastoméricos dispersados en una fase acuosa continua (por ejemplo, una emulsión en látex). En algunas modalidades, la composición gelificable elástica puede estar presente en las composiciones selladoras de la descripción actual en una cantidad en el intervalo desde un límite inferior de alrededor de 35 L/MilL (Gal/Mgal) (L/MilL se refiere a litros por mil litros, "Gal/Mgal" se refiere a galones por 1,000 galones) (equivalente hasta alrededor de 3.5%), 36 L/MilL (Gal/Mgal), 37 L/MilL (Gal/Mgal), 38 L/MilL (Gal/Mgal), 39 L/MilL (Gal/Mgal), 40 L/MilL (Gal/Mgal), 41 L/MilL (Gal/Mgal), 42 L/MilL (Gal/Mgal), 43 L/MilL (Gal/Mgal), 44 L/MilL (Gal/Mgal), y 45 L/MilL (Gal/Mgal) hasta un límite superior de alrededor de 55 L/MilL (Gal/Mgal) (equivalent hasta alrededor de 5.5%), 54 L/MilL (Gal/Mgal), 53 L/MilL (Gal/Mgal), 52 L/MilL (Gal/Mgal), 51 L/MilL (Gal/Mgal), 50 L/MilL (Gal/Mgal), 49 L/MilL (Gal/Mgal), 48 L/MilL (Gal/Mgal), 47 L/MilL (Gal/Mgal), 46 L/MilL (Gal/Mgal), y 45 L/MilL (Gal/Mgal) en volumen de la composición selladora, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

Las emulsiones acuosas de composición gelificable elástica pueden tener una calidad de espuma en el intervalo desde un limite inferior de alrededor de 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, y 40% hasta un limite superior de alrededor de 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, y 40%, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos. En algunas modalidades, la calidad de espuma de la composición selladora gelificada elástica está en el intervalo de alrededor de 50% hasta alrededor de 95%. En algunas modalidades, las composiciones gelificables elásticas pueden impartir una calidad de espuma a las composiciones selladoras en el mismo intervalo. Como se usa en la presente, el término "espuma" se refiere a una composición de dos fases que tiene una fase liquida o sólida continua y una fase de gas discontinua. La calidad de espuma deberá ser tal que la emulsión acuosa y la composición selladora en la cual se incluye (o introduce) es una espuma cerrada; esto es, no tiene poros u orificios interconectados que permitan que pase el fluido a través de esta. La calidad de espuma puede determinarse por cualquier método conocido por aquellos de experiencia en el campo, tal como, en algunas modalidades, al determinar el cambio en el volumen de la composición selladora durante la adición de la composición gelificable elástica, o al determinar la gravedad especifica de la composición selladora antes y después de la adición de la composición gelificable elástica.

En algunas modalidades, un tensoactivo de emulsión pueden incluirse en la composición gelificable elástica para estabilizar la emulsión acuosa, por ejemplo, al prevenir o reducir la tendencia de los polímeros elastoméricos a asentarse de las emulsiones acuosas y causar una ruptura de la integridad de la emulsión. Los tensoactivos de emulsión apropiados pueden incluir, pero no se limitan a, un tensoactivo no iónico; un tensoactivo catiónico; y cualquier combinación de los mismos. Los ejemplo no limitantes de tensoactivos de emulsión apropiadoss pueden incluir, pero no se limitan a una alquil amina cuaternaria; un alcohol lineal alcoxilado; un éter de fenol alquilado; un fenol etoxilado; un fenol etoxilados sustituido; un dodecilsulfato de sodio; un bromuro de trimetil hexadecil amonio; cualquier derivado de los mismos; o cualquier combinación de los mismos. Los ejemplos apropiados de tensoactivos de emulsión comercialmente disponibles pueden incluir, pero no se limitan a, STABILIZER 434D™ y STABILIZATION 434B™, tensoactivos no iónicos de un fenol etoxilado sustituido, disponible de Halliburton Energy Services, Inc. en Houston, Texas. En algunas modalidades, los tensoactivos de emulsión pueden incluirse en las composiciones gelificables elásticas en un intervalo desde un límite inferior de alrededor de 10%, 12.5%, 15%%, 17.5%, 20%, 22.5%, 25%, 27.5%, y 30% hasta un límite superior de alrededor de 50%, 47.5%, 45%, 42.5%, 40%, 37.5%, 35%, 32.5%, y 30% en peso de la composición gelificable elástica, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

En algunas modalidades, la composición selladora puede comprender además a gas de manera que forma burbujas dispersadas dentro de la composición selladora. El gas puede ayudar a formar la emulsión acuosa y puede ayudar en alcanzar una calidad de espuma en el intervalo desde un límite inferior de alrededor de 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, y 50% hasta un límite superior de alrededor de 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, y 50%, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos. En otras modalidades, la calidad de espuma de la emulsión acuosa puede estar entre alrededor de 50% y alrededor de 70%. Los gases apropiados que pueden usarse en las composiciones selladoras pueden incluir, pero no se limitan a nitrógeno; dióxido de carbono; aire; metano; helio; argón; y cualquier combinación de los mismos. Tales gases pueden incluirse en las composiciones selladoras para formar las composiciones selladoras gelificadas elásticas descritas en la presente por cualquier método conocido por alguien de experiencia en el campo, incluyendo agitación ( por ejemplo , mezclado) de la composición selladora de manera que incorpora aire; bombeo directo de un gas en la composición selladora; inclusión de un material o sustancia que produce el gas; o cualquier combinación de los mismos. La calidad de espuma (o burbujas de gas dispersadas) deben ser tal que la emulsión acuosa y la composición selladora mantenga una espuma cerrada, como se describe anteriormente.

En aquellas modalidades que comprende gas para formar espuma adicional en las composiciones selladoras, las composiciones selladoras pueden comprender además un tensoactivo en gas. Los tensoactivos en gas apropiados pueden incluir, pero no se limitan a, un tensoactivo anfotérico; un tensoactivo zwitteriónico; un tensoactivo aniónico; un tensoactivo de óxido de amina; y cualquier combinación de los mismos. Los ejemplos no limitantes de tensoactivos en gas apropiados pueden incluir, pero no se limitan a, una betaína; una cocoamina betaina; una cocamidopropil betaina; una sulfobetaína; una alquil amidopropil betaina; una alquen amidopropil betaina; un alcoxilato sulfatado; un alcoxilato sulfonatado; un alquil sulfonato; un alquil aril sulfonato; un alquildifenil Ci0-C2o éter sulfonato; un alfa olefin sulfonato (por ejemplo, sodio dodecan sulfonato); un éter sulfato de alcohol iso-decilico etoxilado; un éter sulfato de alcohol etoxilado; cualquier derivado de los mismos; o cualquier combinación de los mismos. Los ejemplos apropiados de tensoactivos en gas comercialmente disponibles pueden incluir, pero no se limitan a HC-2™, una cocilamidopropil betaina, y ZONESELLO 2000™, una mezcla de un tensoactivo aniónico, una betaina, y un óxido de amina, ambos disponibles de Halliburton Energy Services, Inc. en Houston, Texas. En algunas modalidades, los tensoactivos en gas pueden incluirse en composiciones selladoras en un intervalo desde un limite inferior de alrededor de 10%, 12.5%, 15%%, 17.5%, 20%, 22.5%, 25%, 27.5%, y 30% hasta un limite superior de alrededor de 50%, 47.5%, 45%, 42.5%, 40%, 37.5%, 35%, 32.5%, y 30% en peso de la composición selladora, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

En algunas modalidades, la composición selladora puede comprender además un agente de prevención de segregación de densidad. Como se usa en la presente, el término "agente de prevención de segregación de densidad, " y variantes gramáticas de los mismos, se refiere a cualquier sustancia capaz de prevenir o reducir el asentamiento o segregación de los constituyentes o fases individuales dentro de las composiciones selladoras descritas en la presente. En algunas modalidades, el agente de prevención de segregación de densidad para uso en las composiciones selladoras descritas en la presente puede ser capaz de aplicar viscosidad al fluido de base acuosa, estabilizar la calidad de la espuma formada de la composición selladora (sola o con aditivos adicionales), y/o trabajar de forma sinérgica con la composición gelificable elástica para aumentar la gelificación. En algunas modalidades, el agente de prevención de segregación de densidad para uso en las composiciones selladoras puede ser un biopolimero seleccionado del grupo que consiste de una goma; un polisacárido; y cualquier combinación de los mismos. Los biopolímeros apropiados pueden incluir, pero no se limitan a, un ácido algínico; un beta-glucan; un carrageenano; una goma welan; una goma de chicle; una goma damar; una goma gellan; una goma welan; una goma guar; una goma arábica; una goma ghatti; una goma de tragacanto; una goma karava; una goma de algarroba; una goma de mastique; cáscara de semillas de psilio; un alginato de sodio; una goma de picea; una goma tara; una goma de xantano; un hidroxipropil guar; un carboximetil hidroxipropil guar; un diutano; un escleroglutano; una celulosa; una celulosa derivada; una hidroxietil celulosa; una hidroxipropil celulosa; una carboximetil celulosa; una carboximetilhidroxietil celulosa; y cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el agente de prevención de segregación de densidadpara usado en las composiciones selladoras descritas en la presente puede ser una arcilla natural o sintética. Los ejemplos apropiados de arcillas pueden incluir, pero no se limitan a, una arcilla esmectita ( por ejemplo , montmorillonita, o bentonita); tierra de fuller; saponita; hectorita natural; hectorita sintética (por ejemplo, laponita); y cualquier combinación de los mismos.

En algunas modalidades, el agente de prevención de segregación de densidadpuede estar presente en las composiciones selladoras en una cantidad en el intervalo de un limite inferior de alrededor de 0.3, 0.4%, 0.5%, 0.6%, 0.7%, 0.8%, 0.9%, 1%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8%, 1.9%, 2%, 2.1%, 2.2%, 2.3%, 2.4%, y 2.5% hasta un limite superior de alrededor de 5%, 4.9%, 4.8%, 4.7%, 4.6%, 4.5%, 4.4%, 4.3%, 4.2%, 4.1%, 4%, 3.9%, 3.8%, 3.7%, 3.6%, 3.5%, 3.4%, 3.3%, 3.2%, 3.1%, 3%, 2.9%, 2.8%, 2.7%, 2.6%, y 2.5% en peso de la composición selladora, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

Las composiciones gelificables elásticas de las modalidades descritas en la presente puede ser una emulsión acuosa que comprende una fase acuosa continua y una fase dispersada que comprende polímeros elastoméricos. Los polímeros elastoméricos para uso en las composiciones gelificables elásticas puede ser cualquier material o sustancia capaz de deformarse elásticamente bajo tensión y regresar a su forma original cuando se remueve la tensión y capaz de formar una emulsión con el fluido de base acuosa. En algunas modalidades, los polímeros elastoméricos pueden ser insolubles en agua. Los ejemplos apropiados de polímeros elastoméricos para uso en las composiciones gelificables elásticas descritas en la presente pueden incluir, pero no se limitan a, un hule natural; un hule natural modificado; un hule sintético; y cualquier combinación de los mismos. Como se usa en la presente, el término "hule" se refiere a una material polimérico elástico. Los polímeros elastoméricos apropiados específicos para uso en las composiciones gelificables elásticas descritas en la presente pueden incluir, pero no se limitan a, un hule de cis-1,4-poliisopreno; un hule de trans-1,4-poliisopreno; un hule de poliisopreno sintético; un hule de polibutadieno; un hule de cloropreno; un hule de policloropreno; un hule de copolímero de isobutileno/isopreno; un hule de copolímero estireno/butadieno; un hule de butilo halogenado (por ejemplo, hule de cloro butilo, hule de bromo butilo, y similares); un hule de copolímero butadieno/acrilonitrilo; un hule de copolímero etileno/propileno; un hule de copolímero etileno/acetato de vinilo; un hule de copolímero nitrilo/butadieno; un hule de terpolímero acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de tetrapolimero acrilato/acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de copolimero butadieno/isopreno; un polímero poli(isobutilen-co-estireno); un hule de poli(isobutilen-co-alquil estireno); un hule de terpolímero estireno/butadieno/acrilato; un copolimero estireno/butadieno/ácido sulfónico; un copolimero estireno/butadieno/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico; cualquiera de los derivados de los mismos; y cualquier combinación de los mismos. Cualqueira de los copolímeros de estos también puede ser polímeros elastoméricos apropiados para uso en las modalidades en la presente. Las composiciones gelificables elásticas comercialmente disponibles aporpiadas que comprenden polímeros elastoméricos pueden incluir, pero no se limitan a, LATEX 2000™, una emulsión acuosa de hule de estireno-butadieno, y LATEX 3000™, una emulsión acuosa de hule de copolimero estireno/butadieno/ácido sulfónico, disponible de Halliburton Energy Services, Inc. en Houston, Texas.

En algunas modalidades, el polímeros elastoméricos puede estar presente en las composiciones gelificables elásticas descritas en la presente en una cantidad en el intervalo de un límite inferior de alrededor de 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1.25%, 1.5%, 1.75%, 2%, 2.25%, 2.5%, 2.75%, 3%, 3.25%, 3.5%, 3.75%, 4%, 4.25%, 4.5%, 4.75%, y 5% hasta un limite superior de alrededor de 10%, 9.75%, 9.5%, 9.25%, 9%, 8.75%, 8.5%, 8.25%, 8%, 7.75%, 7.5%, 7.25%, 7%, 6.75%, 6.5%, 6.25%, 6%, 5.75%, 5.5%, 5.25%, y 5% en volumen de la composición gelificable elástica, abarcando cualquier valor y subconjunto entre estos.

En algunas modalidades, las composiciones selladoras descritas en la presente pueden comprender además un agente amortiguador. El agente amortiguador puede actuar como un retarder para retardar la reticulación de la composición selladora en un gel o para estabilizar el pH de la composición selladora, que puede ser particularmente benéfico a temperaturas elevadas. Los agentes amortiguadores apropiados pueden incluir, pero no se limitan a, carbonato de sodio, carbonato de potasio, bicarbonato de sodio, y similares, y combinaciones de los mismos. Los carbonatos y bicarbonatos pueden ser agentes amortiguadores aporpiados; se prefiere el carbonato de sodio. El agente amortiguador puede usarse en el intervalo de un límite inferior de alrededor de 23.98 kg/Mlt (200 libras por 1,000 galones ("lb/Mgal")), 26.97 kg/Mlt (225 lb/Mgal), 29.97 kg/Mlt (250 lb/Mgal), 32.97 kg/Mlt (275 lb/Mgal), 35.97 kg/Mlt (300 lb/Mgal), 38.96 kg/Mlt (325 lb/Mgal), y 41.96 kg/Mlt (350 lb/Mgal) hasta un límite superior de alrededor de 71.94 kg/Mlt (600 lb/Mgal), 68.94 kg/Mlt (575 lb/Mgal), 65.94 kg/Mlt (550 lb/Mgal), 62.94 kg/Mlt (525 lb/Mgal), 59.95 kg/Mlt (500 lb/Mgal), 56.95 kg/Mlt (475 lb/Mgal), 53.95 kg/Mlt (450 lb/Mgal), 50.95 kg/Mlt (425 lb/Mgal), 47.96 (400 lb/Mgal), 44.96 kg/Mlt (375 lb/Mgal), 41.96 kg/Mlt (350 lb/Mgal), abarcando cualguier valor y subconjunto entre estos.

En varias modalidades, se describen los sistemas se configuran para preparar, transportar, y suministrar las composiciones selladoras gelificadas elásticas descritas en la presente a la ubicación al fondo del pozo. En varias modalidades, los sistemas pueden comprender una bomba acoplada de manera fluida a una tubular (por ejemplo, a revestimiento, tubería de perforación, tubería de producción, tubería flexible, etc.) que se extiende en el pozo que penetra una formación subterránea, el tubular puede configurarse para hacer circular o de otra manera transportar una composición selladora gelificada elástica. La bomba puede, por ejemplo, ser una bomba de alta presión o una bomba de baja presión, que puede depender de, ínter alia, la viscosidad y la densidad de la composición selladora gelificada elástica, el tipo de operación de cementado, y similares.

En algunas modalidades, los sistemas descritos en la presente pueden comprender además un tanque de mezclado dispuesto en dirección ascendente de la bomba y en el cual la composición selladora gelificada elástica se formula. En varias modalidades, la bomba (por ejemplo , una bomba de baja presión, una bomba de alta presión, o una combinación de las mismas) puede transportar la composición selladora gelificada elástica desde el tanque de mezclado u otra fuente de la composición selladora gelificada elástica al tubular. En otras modalidades, sin embargo, la composición selladora gelificada elástica puede formularse fuera del sitio y transportarse al sitio de trabajo, en cuyo caso la composición selladora gelificada elástica puede introducirse al tubular por medio de la bomba directamente del vehículo de transporte o contenedor de embarque (por ejemplo, un camión, un vagón de tren, una barcaza, o similares) o desde una tubería de transporte. Aún en otras modalidades, la composición selladora gelificada elástica puede formularse en el camino en el sitio de pozo donde los componentes de la composición selladora gelificada elástica se bombean desde un transporte (por ejemplo, un vehículo o tubería) y se mezclan durante la introducción en el tubular. En cualquier caso, la composición selladora gelificada elástica puede llevarse a la bomba, elevarse a la presión apropiada, y luego introducirse en el tubular para suministrar al fondo del pozo.

La FIGURA 1 muestra una esquemática ilustrativa de un sistema que entregar composiciones selladoras gelificadas elásticas de la presente descripción a la ubicación al fondo del pozo, de acuerdo con una o más modalidades. Debe notarse que mientras la FIGURA 1 generalmente describe un sistema basado en tierra, es preciso reconocer que sistemas asi pueden ser operados en ubicaciones submarinas también. Como se representa en la FIGURA 1, el sistema 1 puede incluir el tanque de mezcla 10, en el cual una composición selladora gelificada elástica de la presente descripción puede ser formulada. De nuevo , en algunas modalidades, el tanque de mezcla 10 puede representar o de otra manera ser reemplazado con un vehículo de transporte o un contenedor de envío configurado para entregar o de otra manera transportar la composición selladora gelificada elástica al sitio del pozo. La composición selladora gelificada elástica puede ser transportada a través de la línea 12 a la boca del pozo 14, donde la composición selladora gelificada elástica entera al tubular 16 (por ejemplo, una tubería de revestimiento, tubería de perforación, tubería de producción, tubería flexible, etc.), tubular 16 extendiéndose desde la boca del pozo 14 hacia el interior del pozo 22 penetrando la formación subterránea 18. Al ser expulsado del tubular 16, la composición selladora gelificada elástica puede subsecuentemente regresarse por el agujero del pozo 22 en el anillo entre el tubular 16 y el agujero del pozo 22 como se indica por las lineas de flujo 24. En otras modalidades, la composición selladora gelificada elástica puede ser puede bombearse inversamente hacia abajo a través de al anillo y por el tubular 16 de regreso a la superficie, sin salir del alcance de la descripción. El bombeo 20 puede ser configurado para elevar la presión de la composición selladora gelificada elástica a un grado deseado antes de su introducción al tubular 16 (o anillo). Es preciso reconocer gue el sistema 1 es meramente ejemplar en naturaleza y varios componentes adicionales pueden estar gue no hayan sido necesariamente descritos en la FIGURA 1 en aras de la claridad. Los componentes adicionales no limitantes que pueden estar presentes incluyen, pero no se limitan a, tolvas de suministro, válvulas, condensadores, adaptadores, juntas, medidores, sensores, compresores, controladores de presión, sensores de presión, controladores de velocidad de flujo, sensores de velocidad de flujo, sensores de temperatura, y similares.

Un experto en la téenica, con el beneficio de esta descripción, debe reconocer los cambios al sistema descrito en la FIGURA 1 para proporcionar otras operaciones de formación subterránea.

Es también preciso reconocer que las composiciones selladoras gelificadas elásticas descritas pueden tambipen directa o indirectamente afectar el diverso equipo de fondo del pozo y herramientas que pueden entrar en contacto con fluids de tratamiento durante la operación. Dicho equipo y herramientas pueden incluir, pero no se limitan a, tuberías de revestimiento del pozo, tubería corta del pozo, sarta de terminación, cuerdas de inserción, sarta de perforación, tubería flexible, línea de acero, tubería alambrada, tubería de perforación, collares de perforación, motores de lodos, motores del fondo del pozo y/o bombas, motores montados en superficie y/o bombas, centralizadores, turbolizadores, rascadores, flotadores (por ejemplo , zapatas, collares, válvulas, etc.), proyectiles de pozos (por ejemplo, limpiadores, tapones , dardos, balines, etc.), herramientas de registro y equipo de telemetría relacionado, actuadores (por ejemplo, dispositivos electromecánicos, dispositivos hidromecánicos, etc.), mangas de deslizamiento, mangas de producción, tapones, pantallas, filtros, dispositivos de control de flujo (por ejemplo , indispositivos de control de flujo, indispositivos autónomos de control de flujo, outdispositivos de control de flujo, etc.), acopladores (por ejemplo, conexión húmeda electrohidráulica, conexión en seco, acoplador inductivo, etc.), líneas de control (por ejemplo, eléctricas, de fibra óptica, hidráulicas, etc.), líneas de vigilancia, brocas y escariadores, sensores o sensores distribuidos, intercambiadores de calor del fondo del pozo, válvulas y los dispositivos de accionamiento correspondientes, sellos de herramientas, empacadores, tapones de cemento, tapones de puente, y otros dispositivos de aislamiento del pozo, o componentes, y similares. Cualquiera de estos componentes pueden incluirse en los sitemas generalmente descritos anteriormente y representados en la FIGURA 1.

Modalidades en la presente incluyen: Modalidad A: Un método que comprende: proporcionar una composición selladora que comprende un fluido base acuoso, una composición de polímero reticulable, y una composición gelificable elástica, en donde la composición de polímero reticulable comprende un polímero orgánico reticulable y un reticulador, y en donde la composición gelificable elástica es una emulsión acuosa que comprende una fase continua acuosa y a fase dispersada que comprende un polímero elastomérico; introducir la composición selladora en una formación subterránea; reticular la composición selladora en un gel para formar una composición selladora gelificada elástica; y formar un sello en al menos una porción de la formación subterránea con la composición selladora gelificada elástica.

Modalidad B: Un método que comprende: proporcionar una composición selladora que comprende un fluido base acuoso, una composición de polímero reticulable, una composición gelificable elástica, y un tensoactivo de emulsión, en donde la composición de polímero reticulable comprende un polímero orgánico reticulable y un reticulador, y en donde la composición gelificable elástica es una emulsión acuosa que comprende una fase continua acuosa y a fase dispersada que comprende un polímero elastomérico; introducir la composición selladora en una formación subterránea; reticular la composición selladora en un gel para formar una composición selladora gelificada elástica; y formar un sello en al menos una porción de la formación subterránea con la composición selladora gelificada elástica.

Modalidad C: Una composición que comprende: una composición selladora que comprende un fluido base acuoso, una composición de polímero reticulable, y una composición gelificable elástica, en donde el fluido de base acuosa está presente en un intervalo de alrededor de 65% hasta alrededor de 99.5% en volumen de la composición selladora, en donde la composición de polímero reticulable está presente en un intervalo de alrededor de 0.1% hasta alrededor de 20% en volumen de la composición selladora y comprende un polímero orgánico reticulable y un reticulador, en donde la composición gelificable elástica está presente en un intervalo de alrededor de 3.5% hasta alrededor de 5.5% en volumen de la composición selladora y es una emulsión acuosa que comprende una fase continua acuosa y a fase dispersada que comprende polímeros elastoméricos, y en donde la composición selladora está reticulada para formar una composición selladora gelificada elástica.

Cada una de Modalidades A, B, y C pueden tener uno o más de los siguientes elementos en cualquier combinación: Elemento 1: En donde la composición selladora comprende además un retardador de gelificación.

Elemento 2: En donde la composición selladora comprende además un retardador de gelificación que comprende una sal de carbonato de un metal alcalino.

Elemento 3: En donde el polímero orgánico reticulable se selecciona del grupo que consiste de un polímero basado en acrilamida; cualquier copolímero del mismo; y cualquier combinación de los mismos.

Elemento 4: En donde el polímero orgánico reticulable se selecciona del grupo que consiste de una poliacrilamida; un copolímero de acrilamida; un copolímero de acrilamiada-co-t-butilacrilato; un ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/copolímero de acrilamida; un copolímero estireno sulfonatado/anhídrido maleico; un terpolímero vinilpirrolidona/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/acrilamida; un terpolímero ácido 2-acrilamido-2- metilpropan sulfónico/N-N-dimetilacrilamida/acrilamida; una policetona; un copolímero acrilamida/t-butil acrilato; cualquier derivado de los mismos; y cualquier combinación de los mismos.

Elemento 5: En donde el reticulador se selecciona del grupo que consiste de un polímero que contiene amina; cualquier copolímero del mismo; y cualquier combinación de los mismos.

Elemento 6: En donde el reticulador se selecciona del grupo que consiste de una polialquilenimina; una polialquilenpoliamina; una amina alifática polifuncional; una arilalquilamina; una heteroarilalquilamina; un quitosano; una polilisina; un copolímero alcohol vinílico/vinilamina; una polivinil formamida parcialmente hidrolizada; cualquier derivado de los mismos; y cualquier combinación de los mismos .

Elemento 7: En donde el polímero orgánico reticulable y el reticulador son solubles en agua.

Elemento 8 : En donde el polímero elastomérico se selecciona del grupo que consiste de un hule natural; un hule natural modificado; un hule sintético; y cualquier combinación de los mismos.

Elemento 9: En donde el polímero elastomérico se selecciona del grupo que consiste de un hule de cis-1,4- poliisopreno; un hule de trans-1,4-poliisopreno; un hule de poliisopreno sintético; un hule de polibutadieno; un hule de cloropreno; un hule de policloropreno; un hule de copolí ero de isobutileno/isopreno; un hule de copolímero estireno/butadieno; un hule de butilo halogenado ( por ejemplo , hule de cloro butilo, hule de bromo butilo, y similares); un hule de copolímero butadieno/acrilonitrilo; un hule de copolímero etileno/propileno; un hule de copolímero etileno/acetato de vinilo; un hule de copolímero nitrilo/butadieno; un hule de terpolímero acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de tetrapolímero acrilato/acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de copolímero butadieno/isopreno; un polímero poli(isobutilen-co-estireno); un hule de poli(isobutilen-co-alquil estireno); un hule de terpolímero estireno/butadieno/acrilato; un copolímero estireno/butadieno/ácido sulfónico; un copolímero estireno/butadieno/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico; cualquiera de los derivados de los mismos; y cualquier combinación de los mismos.

Elemento 10: En donde la composición selladora comprende un tensoactivo de emulsión, el tensoactivo de emulsión seleccionado del grupo consistiendo de un tensoactivo no iónico; un tensoactivo catiónico; y cualquier combinación de los mismos.

A modo de ejemplo no limitante, las combinaciones ejemplares aplicables a Modalidades A, B, y C incluyen: 1 con 2; 1 con 3; 1 con 4 ; 1 con 5; 1 con 6; 1 con 7; 1 con 8; 1 con 9; 1 con 10; 2 con 3; 2 con 4; 2 con 5; 2 con 6; 2 con 7; 2 con 8; 2 con 9; 2 con 10; 3 con 4; 3 con 5; 3 con 6; 3 con 7; 3 con 8; 3 con 9; 3 con 10; 4 con 5; 4 con 6; 4 con 7; 4 con 8; 4 con 9; 4 con 10; 5 con 6; 5 con 7; 5 con 8; 5 con 9; 5 con 10; 6 con 7; 6 con 8; 6 con 9; 6 con 10; 7 con 8; 7 con 9; 7 con 10; 8 con 9; 8 con 10; 9 con 10; 1, 2, y 4; 3, 5, 8, y 10; 2, 4, y 9, 4, 6, y 8, 1, 5, y 10; 8, 9, y 10, 5, 7, y 8.

Para facilitar un mejor entendimiento de las modalidades en la presente, de dan los siguientes ejemplos. De ningún modo deben ser leídos para limitar, o para definir, el alcance de la descripción, y son únicamente ilustrativos.

EJEMPLO 1 En este ejemplo, cuatro composiciones selladoras de acuerdo con una o más modalidades en la presente se prepararon y evaluaron por varios parámetros. Cada una de las cuatro composiciones selladoras (SCI, SC2, SC3, y SC4) se prepararon de acuerdo con Tabla 1 debajo. Primero, el fluido de base acuosa (i.e., agua dulce + 2% KC1 o agua de mar) se colocó en una cubeta que tiene un mezclador extendido en esta. Para el fluido de base acuosa, la composición gelificable elástica que comprende un tensoactivo de emulsión (emulsión acuosa de hule de copolimero estireno/butadieno/ácido sulfónico, y un tensoactivo no iónico de un fenol etoxilado sustituido) se agregó y mezcló a 700 rpm por dos minutos ("min"). Posteriormente, el lipopolisacárido, el agente de prevención de segregación de la densidad, goma welan, se agregó y mezcló hasta que la composición parecía homogéna. La composición de polímero reticulable fue incluida después en una manera en etapas, al primero incluir el polímero orgánico reticulable (acrilamida-co-t-butilacrilato copolimero) y se mezcla por 2 min, seguido de la adición del reticulador (polietilenimina) y se mezcla por 2 min adicionales. En la Tabla 1, se proporcionan las unidades para cada Componente de la composición selladora; el término ”L/ML" se refiere a litros por 1,000 litros , y el término "kg/ML" se refiere a kilogramos por 1,000 litros.

TABLA 1 Cada una de SC1-SC4 se midieron para la viscosidad usando un viscómetro FANN® 35A a 25°C y presión atmosférica. Los resultados se muestran en la Tabla 2 y demuestran que la cantidad reducida de la composición gelificable elástica y tensoactivo de emulsión resultan en una viscosidad reducida general de la composición selladora.

TABLA 2 EJEMPLO 2 Cada una de SC1-SC4 se prepararon de acuerdo con el Ejemplo 1, se formaron en espuma, y se probaron para la calidad de espuma. De cada una de SCI, SC2, SC3, y SC4, 250 mililitros ("mL") se removieron y 40 L/ML de un tensoactivo en gas (cocamidopropil betaína) se agregó a cada uno. Se tomó un volumen de medición. Entonces el gas en la forma de aire se suministró a cada una de las composiciones selladoras por mezclado vigoroso a 12,000 rpm por 1 min. La calidad de espuma se determinó entonces al evaluar el volumen de cada una de SC1-SC4 después de formar espuma a temperatura ambiente (26°C). Cada una de SC1-SC3 tuvo una calidad de espuma de 55% y SC4 tiene una calidad de espuma de 56%, lo que indica buena calidad de espuma de cada una de las composiciones selladoras a temperatura ambiente. Por otro lado, la variable de composición gelificable elástica y el tensoactivo de emulsión no tuvo efecto apreciable en la calidad de espuma en las cantidades enlistadas en la Tabla 1. Después del transcurso de 24 horas a temperatura ambiente, las composiciones selladoras se observaron visualmente para mantener estabilidad.

EJEMPLO 3 Cada una de SC1-SC4 se prepararon de acuerdo con el Ejemplo 1. Cada una de las muestras se midieron para la densidad ("Densidad base") y posteriormente 40 L/ML de un tensoactivo en gas (cocamidopropil betaina) se agregraron y se formó espuma al agregar aire por mezclado vigoroso por 1 min y la densidad se mide ("Densidad de espuma"). Los resultados de densidad se muestran en la Tabla 3 y demuestran que las composiciones selladoras en espuma formadas exhiben densidades reducidas y, de nuevo, que las cantidades variables de la composición gelificable elástica y tensoactivo de emulsión enlistadas en la Tabla 1 no tuvieron efecto apreciable en la densidad. La densidad se representa como gramos por centímetro cúbico ("g/cm3").

TABLA 3 EJEMPLO 4 Cada una de SC1-SC4 se prepararon de acuerdo con el Ejemplo 1 y se midieron para la viscosidad, sin formar espuma. Una muestra de 250 mL de cada una de SC1-SC4 se probó para la viscosidad aparente usando un viscómetro FANN® 35A (sin formar espuma) a una relación de cizallado de 300 RMP por 1 min a 25°C y presión atmosférica. Los resultados se muestran en la Tabla 4 y demuestran que la cantidad reducida de la composición gelificable elástica y tensoactivo de emulsión resultan en una viscosidad reducida general de la composición selladora TABLA 4 EJEMPLO 5 Cada una de SC1-SC4 se prepararon de acuerdo con el Ejemplo 1, formaron en espuma, y se midieron para el tiempo de gelación. Una muestra de 250 mL de cada una de SC1-SC4 se formó en espuma usando 40 L/ML de un tensoactivo en gas (cocamidopropil betaina) y se mezcló de forma vigorosa por 1 min para agregar aire. Entonces, el tiempo de gelación se determinó bajo una de dos condiciones - ya sea en un baño de agua a 90°C o en un Reómetro FANN® 50SL a 100°C y 400 psi de nitrógeno. Las muestras que formaron espuma se consideraron "gelificadas" cuando la muestra es mayor a 2500 cP (esto es verdadero para los ejemplos restantes,también), en cuyo punto ya no fluye. Los resultados (en horas:Minutos) se muestran en la Tabla 5 y demuestran que la gelación a una elevada temperatura de 100°C, en comparación con 90°C, se aceleró considerablemente.

TABLA 5 EJEMPLO 6 Dos muestras de prueba (SC5 y SC6) se prepararon de acuerdo con el método del Ejemplo 1, con los componentes (es decir, las mismas composiciones químicas para cada componente) como en la Tabla 1, pero en las proporciones proporcionadas en la Tabla 6. El símbolo "— " significa que el componente particular no se incluyó.

TABLA 6 La viscosidad, viscosidad plástica, y punto de rendimiento de cada una de SC5 y SC6 se probó sin formar espuma (es decir, no gas (aire) se agregó) usando el Viscosimetro FANN® 35 a 25°C y presión atmosférica. Las pruebas de reologia se realizaron usando el estándar Bobl (1.7245 centímetros ("cm") radio x 7.62 cm longitud) y el estándar Bob2 (1.2276 cm radio x 7.620 cm longitud). La viscosidad (cP) se probó en varias lecturas RPM, por ejemplo, L30O se refiere a la lectura de viscosidad a 300 RPM. La viscosidad plástica (PV) (cP) y Punto de rendimiento (YP) (kg/100m2) también se proporcionan. Los resultados son mostrados en la Tabla 7 y demuestran que a altas RPM y ambos Bobs, SC6 que comprende la composición de gel reticulabe exhibida incrementa la viscosidad y la viscosidad plástica. El punto de rendimiento incrementó para Bobl y disminuyó ligeramente para Bob2. Los resultados indican que la composición de polímero reticulable incrementa la viscosidad. Esto no se cree, ya que las muestras no fueron formadas en espuma, que el tensoactivo en gas afectó significativamente, si no por completo, la viscosidad, viscosidad plástica, y punto de rendimiento.

TABLA 7 EJEMPLO 7 Dos muestras de prueba (SC7 y SC8) se prepararon de acuerdo con el método del Ejemplo 1, con los mismos componentes (es decir, las mismas composiciones químicas para cada Componente) en la Tabla 1, pero en las proporciones proporcionadas en la Tabla 8. El símbolo "— " significa que el componente particular no se incluyó.

TABLA 8 La reología de cada una de SC7 y SC8 se probó sin formar espuma (es decir, no gas (aire) se agregó) de acuerdo con el Ejemplo 6. Los resultados se muestran en la Tabla 9 y demuestran unas relativamente similares lecturas de viscosidad en comparación con el Ejemplo 6 (sin el 2% KC1). Sin embargo, la viscosidad plástica de SC7 (comparado con SC5 del Ejemplo 6) disminuyó significativamente para Bobl y Bob2, y la viscosidad plástica de SC8 (comparado con SC6 del Ejemplo 6)también disminuyó significativamente. Estos resultados indican que la viscosidad se incrementa cuando las muestras usan agua de mar (como se usa en la Tabla 6) comparado con agua dulce + 2% KC1 (como en la Tabla 9).

TABLA 9 EJEMPLO 8 Dos muestras de prueba (SC9 y SC10) se prepararon de acuerdo con el método del Ejemplo 1, con los mismos componentes (es decir , las mismas composicones químicas para cada Componente) como en la Tabla 1, pero en las proporciones proporcionadas en la Tabla 10. El símbolo "— " significa que el componente particular no se incluyó.

TABLA 10 La reologia de cada una de SC9 y SC10 se probó sin formar espuma (es decir, no gas (aire) se agregó) de acuerdo con el Ejemplo 6. Los resultados se muestran en la Tabla 11 y demuestran que the viscosidad de SC10 es generalmente más alta que la viscosidad de SC9 debido a la presencia de la composición de polímero reticulable. en comparación con el Ejemplo 6, SC6 muestra viscosidades más altas que SC10, debido a la cantidad aumentada de la composición gelificable elástica in SC6. Generalmente, con la excepción de la viscosidad plástica para Bobl de SC10, la viscosidad plástica y punto de rendimiento de SC10 es mayor que del comparable SC6 del Ejemplo 6, la única diferencia entre las dos es la cantidad de la composición gelificable elástica. Por otra parte, la viscosidad plástica y punto de rendimiento de SC9 es generalmente menor que la de SC5, una vez más con la única diferencia siendo la presencia de la cantidad de la composición gelificable elástica. Estos resultados indican que el reducir la cantidad de la composición gelificable elástica disminuye la viscosidad.

TABLA 11 EJEMPLO 9 Dos muestras de prueba (SC11 y SC12) se prepararon de acuerdo con el método del Ejemplo 1, con los mismos componentes (es deci , las mismas composiciones químicas para cada Componente) como en la Tabla 1, pero en las proporciones proporcionadas en la Tabla 12. El símbolo "— " significa que el componente particular no se incluyó.

TABLA 12 La reologia de cada una de SC11 y SC12 se probó sin formar espuma (es decir, no gas (aire) se agregó) de acuerdo con el Ejemplo 6. Los resultados se muestran en la Tabla 13 y demuestran lecturas relativamente similares en comparación con el Ejemplo 8 (sin el 2% KC1). Los resultados son también generalmente similares al Ejemplo 7 (composición gelificable elástica incrementada), con algún aumento en la viscosidad. Sin embargo, the viscosidad plástica de SC12, en comparación con SC8, cayó bastante dramáticamente, la única diferencia siendo la cantidad de la composición gelificable elástica. Estos resultados una vez más indican que la viscosidad es generalmente más grande cuando agua de mar es usada en comparación con agua dulce + 2% KC1.

TABLA 13 EJEMPLO 10 En este ejemplo, una composición selladora (SC12) de acuerdo con una o más modalidades en la presente se preparó y evaluó por varios parámetros. SC12 se preparó de acuerdo con la Tabla 14 a continuación. Primero, el fluido de base acuosa se colocó en una cubeta que tiene un mezclador extendido en esta. Al fluido de base acuosa, la composición gelificable elástica que comprende un tensoactivo de emulsión (una emulsión acuosa de hule de estireno-butadieno, y un tensoactivo no iónico de un fenol etoxilado sustituido) se agregó y mezcló a 700 rpm por 2 minutos ("min").

Posteriormente, el agente de prevención de segregación de densidad del polisacárido, goma welan, se agregó y mezcló hasta que la composición pareció homogénea. La composición de polímero reticulable fue a continuación incluida en una manera en etapas, primero incluyendo el polímero orgánico reticulable (acrilamida-co-t-butilacrilato copolímero) y se mezcla por 2 in, seguidos de la adición del reticulador (polietilenimina) y se mezcla por 2 min adicionales.

TABLA 14 De SC12, se removieron 250 mL y se añadieron 40 L/MilL de un tensoactivo en gas (cocamidopropil betaína). Se tomó un volumen de medición y una densidad de medición ("Densidad base") . Entonces el gas en la forma de aire se suministró a la composición selladora por mezclado vigoroso a 12,000 rpm por al menos 1 min, hasta alcanzar una calidad de espuma entre 50% a 70% a temperatura ambiente. La densidad de la espuma SC12 también fue medida ("Densidad de espuma"). La densidad base y la densidad de espuma se presentan en la Tabla 15 y muestra que la composición de la espuma selladora tiene una densidad reducida comparada con la densidad base.

TABLA 15 EJEMPLO 11 SC12 se preparó de acuerdo con el Ejemplo 10 y se midió la viscosidad, sin formar espuma. Una muestra de 250 mL de SC12 se probó para viscosidad aparente usando un viscómetro FANN® 35A (sin formar espuma) a una relación de cizallado de 300 RMP por 1 min a 25°C y a presión atmosférica. Los resultados se muestran en la Tabla 16. Las composiciones mostradas en la Tabla 1 tienen mayores cantidades de la composición de polímero reticulable y cada una exhibe mayor viscosidad que SC12, tal como se esperaba.

TABLA 16 EJEMPLO 12 SC12 se preparó de acuerdo con el Ejemplo 10, se formó en espuma, y se probó para calidad de espuma. De SC12, 250 mililitros ("mL") se removieron y se agregaron 40 L/MilL de uun tensoactivo en gas (cocamidopropil betaina). Se tomó un volumen de medición. Entonces el gas en la forma de aire se suministró a cada una de las composiciones selladoras por mezclado vigoroso a 12,000 rpm por 1 min. La calidad de espuma se determinó entonces al evaluar el volumen de SC12 después de formar espuma a temperatura ambiente (26°C). SC12 tuvo una calidad de espuma de 60%, lo que indica buena calidad de espuma de las composiciones selladoras a temperatura ambiente. Después del transcurso de 24 horas a temperatura ambiente, la composición selladora fue observada visualmente para mantener estabilidad.

EJEMPLO 19 SC12 se preparó de acuerdo con el Ejemplo 10, se formó en espuma, y se midió el tiempo de gelación. Una muestra de 250 mL de SC12 se formó en espuma usando 40 L/MilL de un tensoactivo en gas (cocamidopropil betaína) y se mezcló de forma vigorosa por 1 min para agregar aire. Entonces, el tiempo de gelación se determinó bajo una de dos condiciones -ya sea en un baño de agua a 90°C o en un Reómetro FANN® 50SL a 100°C y 400 psi de nitrógeno. Los resultados (en Horas:Minutos) se muestran en la Tabla 17 y demuestran que la gelación a la temperatura elevada de 100°C, en comparación con 90°C, se aceleró considerablemente. Adicionalmente, los resultados de tiempo de gelación son muy siimilares a aquellos mostrados en la Tabla 5, lo que indica que la ligera variabilidad en la cantidad de la composición de polímero reticulable y/o en la composición gelificable elástica no tuvo un gran efecto en el tiempo de gelación.

TABLA 17 EJEMPLO 20 Una muestra de prueba (SC13) se preparó de acuerdo con el método del Ejemplo 10, con los mismos componentes (es decir, las mismas composiciones químicas para cada componente) como en la Tabla 10, pero en las proporciones proporcionadas en la Tabla 18. El símbolo significa que el componente particular no se incluyó.

TABLA 18 La reología de SC13 se probó sin formar espuma (es decir, no se agregó gas (aire)) usando el Viscómetro FANN® 35A a 25°C y a presión atmosférica. La prueba de reología fue realizada usando Bobl estándar (1.7245 centímetros ("cm") de radio x 7.62 cm de longitud) y Bob2 estándar (1.2276 cm de radio x 7.620 cm de longitud). La viscosidad (cP) se probó a varias lecturas de RPM, por ejemplo, L300 se refiere a una lectura a 300 RPM. La viscosidad plástica (PV) (cP) y el Punto de rendimiento (YP) (kg/100m2) son también proporcionados. Los resultados se muestran en la Tabla 19 y demuestran que a RPM alta y ambos Bobs, SC13 mostró un incremento de viscosidad y de viscosidad plástica, aunque los resultados entre ambos Bobs son comparables en general. La viscosidad aparente (AV) también se determinó a 300 RPR por 1 min y se proporciona en la Tabla 19.

TABLA 19 EJEMPLO 21 En este ejemplo, una composición selladora (SC14) de acuerdo con una o más modalidades en la presente se preparó y evaluó para eestabilidad de espuma, presión del sistema, y reducción en la permeabilidad después de pasar a través de un medio poroso. SC14 se preparó de acuerdo con la Tabla 20 a continuación. Primero, el fluido de base acuosa se colocó en una mezcladora. Al fluido de base acuosa, se agregó una composición gelificable elástica en etapas, pero incluyendo primero un tensoactivo de emulsión (surfactante no iónico de un fenol etoxilado sustituido) en la mezcladora a 700 rpm por 2 min, seguido por la composición gelificable elástica (una emulsión acuosa de hule de estireno-butadieno) en la mezcladora a 700 rpm por 2 min. Posteriormente, el agente de prevención de segregación de densidad del polisacárido, goma welan, se agregó y mezcló hasta que la composición pareció homogénea (alrededor de 1 hora), evitando entrada de aire en la composición. La composición de polímero reticulable fue a continuación incluida en etapas, la composición de polímero reticulable que comprende un polímero orgánico reticulable (acrilamida-co-t-butilacrilato copolímero) y un reticulador (polietilenimina), y el mezclado continuó hasta que la composición pareció homogénea. A continuación, la composición se formó en espuma usando un tensoactivo en gas (cocamidopropil betaína) y se mezcló a 8,500 rpm para agregar aire hasta que una calidad de espuma deseada de alrededor de 55% (es decir, volumen de composición después de formar espuma) se alcanzó.

TABLA 20 La prueba de flujo de núcleo para el porcentaje de reducción en la permeabilidad fue realizada usando la composición SC14 con espuma formada. Se preparó un núcleo con un tubo de empaque de arena de 6 pulgadas ("in") que comprende BARACARB® 1200, unas partículas de mármol con un tamaño de partícula medio (d50) de alrededor de 1200, disponible en Halliburton Energy Services, Inc. in Houston, Texas. La salmuera (2% KC1) fue primero bombeada a través de el núcleo para revisar fugas. Posteriormente, el núcleo se calentó a una temperatura de prueba de 105°C (221°F) para estimular temperatura del tanque. La salmuera fue nuevamente pasada a través del núcleo a 10 mL/min y se determinó la permeabilidad. Posteriormente, SC14 fue pasada a través del núcleo a 10 mL/min hasta que no hubo dilución evidente de SC14 de la salmuera. Posteriormente, la calidad de espuma se determinó basándose en la gravedad especifica a 1 volumen de poro ya 10 volúmenes de poro. Posteriormente, el núcleo fue cerrado durante alrededor de 24 horas a la temperatura de prueba. Después del periodo de cerrado, la salmuera fue nuevamente bombeada al núcleo y se midió la permeabilidad comparándose con la permeabilidad de la salmuera original para el cálculo del porcentaje de la reducción de permeabilidad. Los resultados se muestran en la Tabla 21.

TABLA.21 Los resultados indican un aumento en la gravedad especifica después de haber pasado por el núcleo, de 0.45 a 0.63, representando una disminución en la calidad de espuma de alrededor de 55% hasta alrededor de 37%. La reducción en la permeabilidad fue de 99.9%, lo que indica que la composición selladora proporcionó un excelente control de conformidad. Esta reducción en la permeabilidad se alcanzó después de sólo alrededor de 2 horas.

Las muestras que formaron espuma de SC14 también se colectaron después de pasar a través del núcleo y se colocaron en un horno a 107°C (224.6°F) a 1 volumen de poro y a 10 volúmenes de poro. Las muestras se inspeccionaron visualmente y se confirmó que a 10 volúmenes de poro, ocurrió una reticulación ya que no fue visible una serparación en la espuma.

EJEMPLO 22 En este ejemplo, cuatro composiciones selladoras se prepararon de acuerdo con una o más modalidades en la presente sin la composición gelificable elástica y se evaluaron por varios parámetros. Cada una de las cuatro composiciones selladoras (SC15, SC16, SC17, y SC18) se prepararon de acuerdo con la Tabla 22 a continuación.

Primero, el fluido de base acuosa se colocó en una cubeta que tiene un mezclador extendido en esta. Al fluido de base acuosa, el agente de prevención de segregación de densidad del polisacárido, goma welan, se agregó y mezcló hasta que la composición pareció homogénea. La composición de polímero reticulable fue después incluida donde se muestra en la Tabla 22 en etapas, primero incluyendo el polímero orgánico reticulable (acrilamida-co-t-butilacrilato copolimero) y se mezcla por 2 min, seguido de la adición del reticulador (polietilenimina) y se mezcló por 2 min adicionales. Un tensoactivo en gas (ya sea cocamidopropil betaína, o una mezcla de un tensoactivo aniónico, una betaina, y un óxido de amina) se agregó, se incluyeron como se muestra en la Tabla 22), seguido por mezclado vigoroso por 1 minuto para ingresar aire y formar composiciones selladoras en espuma.

TABLA 22 Mezcla de Tensoactivo aniónico, Betaina, y Amina Oxide (L/ML1L) La calidad de espuma se determinó para cada una de SC15-SC18 al evaluar el volumen de cada una antes y después de formar espuma a temperatura ambiente (26°C). La calidad de espuma se proporciona en la Tabla 23 y demuestra que la variabilidad en la cantidad y/o tipo de los componentes varios de SC15-SC18 no influyeron apreciablemente la calidad de espuma. Después del transcurso de 24 horas a temperatura ambiente, las composiciones selladoras se observaron visualmente para mantener estabilidad.

TABLA 23 EJEMPLO 23 Cada una de SC15-SC18 se prepararon de acuerdo con el Ejemplo 22 y se midió la densidad. Se midió la densidad para cada una de las muestras amtes de añadir el tensoactivo en gas y formar espuma ("Densidad base") y después de añadir el tensoactivo en gas y formar espuma ("Densidad de espuma").

Los resultados de densidad se muestran en la Tabla 24 y demuestran que las composiciones selladoras en espuma formadas exhiben densidades reducidas y, nuevamente, que las cantidades variables de los componentes varios de cada una de SC15-SC18 en la Tabla 22 no tuvo efecto apreciable en la densidad. Sin embargo, la densidad base, en comparación con las composiciones en la Tabla 3 anterior por ejemplo, que comprende la composición elástica gelada, fue ligeramente elevada. Los resultados indican que las diferencias en las composiciones SC15-SC18 no resultan en cambios significativos en la densidad base y la densidad de espuma.

TABLA 24 EJEMPLO 24 Cada una de SC15-SC18 se prepararon de acuerdo con el Ejemplo 1, formaron en espuma, y midieron para tiempo de gelación. El tiempo de gelación se determinó bajo una de dos condiciones - ya sea en un baño de agua a 90°C o en un Reómetro FANN® 50SL a 100°C y 28.12 kg/cm2 (400 psi) de nitrógeno. Los resultados (en Horas:Minutos) se muestran en la Tabla 25 y demuestran que la gelación a la temperatura elevada de 100°C, en comparación con 90°C, se aceleró considerablemente.

TABLA 25 EJEMPLO 25 SC15-SC18 se prepararon de acuerdo con el método del Ejemplo 22. La reologia de cada una de SC15-SC18 se probó sin formar espuma (es decir, no se agregó gas (aire)) usando el Vicómetro FANN® 35A a 25°C y a presión atmosférica. Las pruebas de reologia fueron realizadas usando Bobl estándar (1.7245 centímetros ("cm") de radio x 7.62 cm de longitud). The viscosidad (cP) se probó a varias lecturas de RPM, por ejemplo, L3oo se refiere a una lectura de viscosidad a 300 RPM. La viscosidad plástica (PV) (cP), punto de rendimiento (YP) (kg/100m2), y viscosidad aparente (AV) (cP) (a 300 RPM por 1 min) también se proporcionan. La cantidad reducida de reticulador (y quizá la cantidad reducida de la densidad del agente de segregación) en SC17 resulta en disminución de viscosidad, viscosidad plástica, punto de rendimiento, y viscosidad aparente comparado con SC15, SC16, y SC18.

TABLA 26 EJEMPLO 26 En este ejemplo, catorce composiciones selladoras (SC19-SC32) se prepararon con inclusión de una composición gelada elástica (LATEX 2000™) de acuerdo con la Tabla 27 a continuación y se probó para densidad y calidad de espuma. El fluido de base acuosa ("ABF") is agua dulce + 2% KCL ("FW+2%") o agua de mar ("SW"), el tensoactivo de emulsión es STABILIZER 434D™, el agente de prevención de segregación de densidad ("DSPA") es una goma welan, la composición de polímero reticulable ("CPC") comprende un copolímero de acrilamiada-co-t-butilacrilato polímero orgánico reticulable ("COP") y un reticulador polietilenimina ("X-linker"), y el tensoactivo en gas ("GS") es una cocamidopropil betaína.

TABLA 27 Cada una de SC19-SC32 se midió para densidad antes ("Densidad base") y después de formar espuma ("Densidad de espuma") al agregar aire por mezclado vigoroso por 1 min antes de añadir el tensoactivo en gas. Los resultados de densidad se muestran en la Tabla 28 y demuestran una vez más que las composiciones selladoras en espuma formadas exhiben densidades reducidas.

TABLA 28 La calidad de espuma después de formar espuma también se determinó al comparar el volumen de cada composición antes y después de formar espuma. Los resultados se muestran en la Tabla 29 y cada composición tiene una calidad de espuma entre 55% y 60%.

TABLA 29 EJEMPLO 27 En este ejemplo, SC19-SC32 se prepararon como se proporciona en el Ejemplo 26 y posteriormente, se agregó a cada una 3% de una composición gelificable elástica de una emulsión acuosa de hule de estireno-butadieno ("S-B Emulsión") o una emulsión acuosa de copolimero de hule de estireno/butadieno/ácido sulfónico ("S-B-SA Emulsión") . Posteriormente, cada uno se probó a una temperatura especifica para el tiempo que tarda en alcanzar una temperatura estática de agujero de fondo representativa ("BHST") mostrada en la Tabla 30, el tiempo de gelación (como se definió previamente como el tiempo para alcanzar 2500 cP) se determinó usando un baño de agua para SC19 a la temperatura expresada y un Reómetro FANN® 50SL a la temperatura expresada y 400 psi de nitrógeno, y la viscosidad aparente se determinó usando un viscómetro FANN® 35A a 25°C, un esfuerzo cizallante de 300, y a presión atmosférica. Los resultados se muestran en la Tabla 30 a continuación. Los resultados muestran que a temperaturas altas, el tiempo de gelación es generalmente reducido, siin importar el tipo de la composición gelificable elástica, ya que es evidencia del reticulador disminuido utilizado en SC29 y el aumento del tiempo de gelación.

TABLA 30 Por lo tanto, las modalidades en la presente están bien adaptadas para lograr los fines y ventajas mencionados asi como aquellos que son inherentes a los mismos. Las modalidades particulares descritas anteriormente son sólo ilustrativas y pueden ser modificadas y practicadas en modos distintos pero equivalentes y evidentes para los expertos en la téenica que tienen el beneficio de las presentes enseñanzas. Además, no hay limitaciones destinadas para los detalles de construcción o diseño aquí mostrados, distintos de los descritos en las reivindicaciones posteriores. Es por lo tanto evidente que las modalidades partifulares e ilustrativas descritas anterioremnte pueden ser alteradas, combinadas o modificadas y todas las variaciones son consideradas dentro del alcance y espíritu de la descropción. Las modalidades aquí descritas ilustrativamente pueden ser practicadas adecuadamente en ausencia de cualquier elemento que no está aquí descirto específicamente y/o cualquier elemento opcional aquí descrito. Mientras las composiciones y métodos son descirtos en términos de "que comprende," "que contiene," o "que incluye" varios componentes o etapas, las composiciones y los métodos pueden también "consistir esencialmente en" o "consistir en" los diversos componentes y etapas. Todos los números y rangos anteriormente descritos pueden variar en alguna cantidad. Cuando se describe un rango numérico con un limite inferior y un limite superior, cualquier número y cualquier rango incluido que se encuentre dentro del rango es específicamente descrito. En particular, cada rango de valores (de la forma, "de alrededor de a hasta alrededor de b", o, equivalentemente, "de aproximadamente a a b" o, , equivalentemente,' "de aproximadamente a-b") descrito en la presente debe entenderse que comprende todo número y rango incluido en el rango más grande de valores. También, los términos en las reivindicaciones tienen su significado llanoy ordinario a menos que se defina clara y explícitamente lo contrario por la patente. Por otro lado, los artículos indefinidos "un/uno" o "una" como se usa en las reivindicaciones, son aquí definidos como significando uno o más de un elemento al cual se refiere. Si existe cualquier conflicto en la utilización de una palabra o término en esta especificación y una o más patentes u otros documentos que pueden ser aquí incorporados por referencia, las definiciones que son consistentes con esta especificación deberán adoptarse.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método caracterizado porque comprende: proporcionar una composición selladora caracterizado porque comprende un fluido base acuoso, una composición de polímero reticulable, y una composición gelificable elástica, en donde la composición de polímero reticulable comprende un polímero orgánico reticulable y un reticulador, y en donde la composición gelificable elástica es una emulsión acuosa caracterizado porque comprende una fase continua acuosa y una fase dispersada que comprende un polímero elastomérico; introducir la composición selladora en una formación subterránea; reticular la composición selladora en un gel para formar una composición selladora gelificada elástica; y formar un sello en al menos una porción de la formación subterránea con la composición selladora gelificada elástica.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición selladora comprende además un retardador de gelificación.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el retardador de gelificación comprende una sal de carbonato de un metal alcalino.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero orgánico reticulable se selecciona del grupo que consiste de un polímero basado en acrilamida; cualquier copolímero del mismo; y cualquier combinación de los mismos.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero orgánico reticulable se selecciona del grupo que consiste de una poliacrilamida; un copolímero de acrilamida; un copolímero de acrilamiada-co-t-butilacrilato; un ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/copolímero de acrilamida; un copolímero estireno sulfonatado/anhídrido maleico; un terpolímero vinilpirrolidona/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/acrilamida; un terpolímero ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico/N-N-dimetilacrilamida/acrilamida; una policetona; un copolímero acrilamida/t-butil acrilato; cualquier derivado de los mismos; y cualquier combinación de los mismos.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reticulador se selecciona del grupo que consiste de un polímero que contiene amina; cualquier copolímero del mismo; y cualquier combinación de los mismos.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reticulador se selecciona del grupo que consiste de una polialquilenimina; una polialquilenpoliamina; una amina alifática polifuncional; una arilalquilamina; una heteroarilalquilamina; un quitosano; una polilisina; un copolímero alcohol vinílico/vinilamina; una polivinil formamida parcialmente hidrolizada; cualquier derivado de los mismos; y cualquier combinación de los mismos.

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero orgánico reticulable y el reticulador son solubles en agua.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero elastomérico se selecciona del grupo que consiste de un hule natural; un hule natural modificado; un hule sintético; y cualquier combinación de los mismos.

10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero elastomérico se selecciona del grupo que consiste de un hule de cis-1,4-poliisopreno; un hule de trans-1,4-poliisopreno; un hule de poliisopreno sintético; un hule de polibutadieno; un hule de cloropreno; un hule de policloropreno; un hule de copolímero de isobutileno/isopreno; un hule de copolímero estireno/butadieno; un hule de butilo halogenado (por ejemplo, hule de cloro butilo, hule de bromo butilo, y similares); un hule de copolímero butadieno/acrilonitrilo; un hule de copolímero etileno/propileno; un hule de copolímero etileno/acetato de vinilo; un hule de copolímero nitrilo/butadieno; un hule de terpolímero acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de tetrapolímero acrilato/acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de copolímero butadieno/isopreno; un polímero poli(isobutilen-co-estireno); un hule de poli(isobutilen-co-alquil estireno); un hule de terpolímero estireno/butadieno/acrilato; un copolímero estireno/butadieno/ácido sulfónico; un copolímero estireno/butadieno/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico; cualquiera de los derivados de los mismos; y cualquier combinación de los mismos.

11. Un método caracterizado porque comprende: proporcionar una composición selladora que comprende un fluido base acuoso, una composición de polímero reticulable, una composición gelificable elástica, y un tensoactivo de emulsión, en donde la composición de polímero reticulable comprende un polímero orgánico reticulable y un reticulador, y en donde la composición gelificable elástica es una emulsión acuosa que comprende una fase continua acuosa y una fase dispersada que comprende un polímero elastomérico; introducir la composición selladora en una formación subterránea; reticular la composición selladora en un gel para formar una composición selladora gelificada elástica; y formar un sello en al menos una porción de la formación subterránea con la composición selladora gelificada elástica.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la composición selladora comprende además un retardador de gelificación.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el retardador de gelificación comprende una sal de carbonato de un metal alcalino.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el polímero orgánico reticulable se selecciona del grupo que consiste de un polímero basado en acrilamida; cualquier copolímero del mismo; y cualquier combinación de los mismos.

15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el reticulador se selecciona del grupo que consiste de un polímero que contiene amina; cualquier copolímero del mismo; y cualquier combinación de los mismos.

16. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el polímero orgánico reticulable y el reticulador son solubles en agua.

17. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el tensoactivo de emulsión se selecciona del grupo que consiste de un tensoactivo no iónico; un tensoactivo catiónico; y cualquier combinación de los mismos.

18. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el polímero elastomérico se selecciona del grupo que consiste de un hule natural; un hule natural modificado; un hule sintético; y cualquier combinación de los mismos.

19. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el polímero elastomérico se selecciona del grupo que consiste de un hule de cis-1,4-poliisopreno; un hule de trans-1,4-poliisopreno; un hule de poliisopreno sintético; un hule de polibutadieno; un hule de cloropreno; un hule de policloropreno; un hule de copolímero de isobutileno/isopreno; un hule de copolímero estireno/butadieno; un hule de butilo halogenado (por ejemplo, hule de cloro butilo, hule de bromo butilo, y similares); un hule de copolímero butadieno/acrilonitrilo; un hule de copolímero etileno/propileno; un hule de copolímero etileno/acetato de vinilo; un hule de copolímero nitrilo/butadieno; un hule de terpolímero acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de tetrapolímero acrilato/acrilonitrilo/butadieno/estireno; un hule de copolímero butadieno/isopreno; un polímero poli(isobutilen-co-estireno); un hule de poli(isobutilen-co-alquil estireno); un hule de terpolímero estireno/butadieno/acrilato; un copolímero estireno/butadieno/ácido sulfónico; un copolímero estireno/butadieno/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico; cualquiera de los derivados de los mismos; y cualquier combinación de los mismos.

20. Una composición, caracterizada porque comprende: una composición selladora que comprende un fluido base acuoso, una composición de polímero reticulable, y una composición gelificable elástica, en donde el fluido de base acuosa está presente en un intervalo de alrededor de 65% hasta alrededor de 99.5% en volumen de la composición selladora, en donde la composición de polímero reticulable está presente en un intervalo de alrededor de 0.1% hasta alrededor de 20% en volumen de la composición selladora y comprende un polímero orgánico reticulable y un reticulador, en donde la composición gelificable elástica está presente en un intervalo de alrededor de 3.5% hasta alrededor de 5.5% en volumen de la composición selladora y es una emulsión acuosa que comprende una fase continua acuosa y una fase dispersada que comprende polímeros elastoméricos, y en donde la composición selladora está reticulada para formar una composición selladora gelificada elástica.