MX2013000464A - Medio poroso sensible al agua para controlar la produccion de agua en el fondo de un pozo y el metodo para el mismo. - Google Patents

Abstract

La producción de agua a partir de una formación subterránea se inhibe o se controla mediante un medio poroso sensible al agua consolidado (WSPM) empacado dentro de la trayectoria de flujo del recipiente en el dispositivo de un sondeo. El WSPM incluye partículas sólidas que tienen un polímero hidrolizable en agua que recubre al menos parcialmente las partículas. El WSPM se empaca bajo presión dentro de la trayectoria de flujo del recipiente en el dispositivo de un sondeo para consolidarlo. El WSPM aumenta la resistencia a fluir a medida que aumenta el contenido de agua en el fluido que fluye a través de la trayectoria de flujo y disminuye' la resistencia a fluir a medida disminuye el contenido de agua en el fluido que fluye a través de la trayectoria de flujo.

Description

MEDIO POROSO SENSIBLE AL- AGUA PARA CONTROLAR LA PRODUCCIÓN DE AGUA EN EL FONDO DE UN POZO Y EL MÉTODO PARA EL MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un aparato y los métodos para controlar la producción de fluidos a través de un dispositivo en un sondeo y los métodos para construir el aparato, y más particularmente se relaciona, en una modalidad no limitante, con un aparato y los métodos para inhibir y controlar el flujo de agua a través de un sondeo proveniente de formaciones subterráneas durante las operaciones para recuperación de hidrocarburos y los métodos para construir el aparato.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los hidrocarburos tales como petróleo y gas se recuperan a partir de una formación subterránea mediante utilizando un sondeo perforado en la formación. La producción de agua no deseada es un problema principal para aumentar al máximo la potencial producción de hidrocarburos de un pozo subterráneo. Se pueden provocar inmensos costos a partir de la separación y desecho de grandes cantidades de agua producida, inhibiendo la corrosión de los tubulares que tienen contacto con el agua, reemplazando el equipo tubular corroído en el fondo del pozo, y el mantenimiento del equipo superficial. Cerrar, prevenir y controlar la producción de agua no deseada es una condición necesaria para mantener un campo de producción.

Los pozos de petróleo y gas típicamente se completan al colocar un entubado a lo largo del sondeo y perforar el entubado adyacente de cada zona de producción para extraer los fluidos de formación (tales como, hidrocarburos) en el sondeo. Estas zonas de producción algunas veces se separan o aislan entre sí al instalar un obturador entre las zonas de producción. El fluido proveniente de cada zona de producción que entra al sondeo se extrae en una tubería que corre hacia la superficie. Es conveniente tener un drenaje prácticamente uniforme a lo largo de la zona de producción. Un drenaje irregular puede dar por resultado en condiciones no deseables tales como un tapón de gas o un tapón de agua invasivo. En el caso de un pozo para producción de petróleo, por ejemplo, un tapón de gas puede provocar una afluencia de gas en el sondeo que podría reducir significativamente la producción de petróleo. Similarmente, un tapón de agua puede provocar una afluencia de agua en el flujo de la ' producción de petróleo que reduce la cantidad y calidad del petróleo producido.

Por consiguiente, se desea proporcionar un drenaje uniforme a través de una zona de producción y/o la capacidad de cerrar o reducir selectivamente la afluencia dentro de las zonas de producción experimentando un aflujo indeseable de agua y/o gas. En otras palabras, adicionalmente, podría ser conveniente descubrir un aparato y un método que pudiera mejorar el control de la producción de agua no deseada proveniente de formaciones sub-superficiales .

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En una modalidad no limitante se proporciona un dispositivo de sondeo para controlar el flujo de un fluido a través de una trayectoria de flujo en el mismo. El dispositivo de sondeo incluye un recipiente que comprende una trayectoria de flujo y un medio poroso sensible al agua consolidado (WSPM) empacado dentro de la trayectoria de flujo del recipiente con el dispositivo de sondeo. A su vez, el WSPM incluye partículas "sólidas y al menos un polímero hidrolizable en agua recubierto al menos parcialmente sobre las partículas sólidas.

En una versión no restrictiva se proporciona adicionalmente un método para construir un dispositivo de sondeo para controlar el flujo de un fluido a través de una trayectoria de flujo en el dispositivo de sondeo, en donde el método implica mezclar partículas sólidas con al menos un polímero hidrolizable en agua en presencia de un fluido que puede ser agua o salmuera para proporcionar una mezcla. El método incluye, además, deshidratar al menos parcialmente la mezcla. Adicionalmente, el método implica empacar la mezcla deshidratada al menos parcialmente en la trayectoria de flujo del recipiente del dispositivo de sondeo para formar un medio poroso sensible al agua consolidado (WSPM) .

En otra forma no limitante también se proporciona un método para controlar el flujo de un fluido a través de una trayectoria de flujo en un dispositivo de sondeo en un sondeo. El método implica hacer fluir el fluido a través de la trayectoria de flujo en el dispositivo de sondeo y controlar una resistencia para fluir del fluido a través de la trayectoria de flujo mediante el mismo: la resistencia a fluir aumenta a medida que aumenta el contenido de agua del fluido, y la resistencia a fluir disminuye a medida que disminuye el contenido de agua del fluido. El dispositivo de sondeo utilizado incluye un recipiente (que puede ser co-extensivo con el mismo) que comprende la trayectoria de flujo y un medio poroso sensible al agua consolidado (WSPM) empacado dentro de la trayectoria de flujo del recipiente en el dispositivo de sondeo. Á su vez, el WSPM incluye partículas sólidas y al menos un polímero hidrolizable en agua recubierto al menos parcialmente sobre las partículas sólidas .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1, es una ilustración esquemática del medio poroso sensible al agua ( SPM) instalado dentro de un sondeo para controlar la producción de agua; las figuras 2A y 2B, son ilustraciones esquemáticas de diferentes cortes de agua que generan diferente resistencia al flujo cuando fluye a través de un WSPM como resultado de los diferentes grados de activación de cadena polimérica (expansión) ; ' la figura 3, es una gráfica del diferencial de presión de WSPM (copolimero VF-1 degradado recubierto sobre un consolidante HSP® de malla 20-60 (850-250 mieras)) a 93°C (200°F) con diesel y salmuera de formación simulada (SFB) ; la figura 4, es una gráfica de una respuesta a la caída de presión para diferentes fluidos de corte de agua que fluyen a través WSPM a 93°C (20Ó°F); la figura 5, es una microfotografía de un consolidante de cerámica HSP de malla 20/40 (850/425 mieras) antes del recubrimiento con polímero; y la figura 6, es una microfotografía de un consolidante de cerámica HSP de malla 20/40 (850/425 micrómetros) después del recubrimiento con polímero.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto un método para rellenar un medio poroso sensible agua (WSPM) para controlar la producción de agua en el fondo de un pozo a través de una trayectoria de flujo en un dispositivo de sondeo instalado dentro de un sondeo. El WSPM se puede construir de polímeros de alto peso molecular solubles en agua, o hidrolizables en agua que se recubren sobre partículas sólidas, tales como arena, perlas de vidrio, y consolidantes de cerámica. Las partículas recubiertas se empacan bajo alta presión para formar un medio poroso consolidado homogéneo y de alta porosidad dentro de un recipiente de un dispositivo de sondeo. El recipiente y el dispositivo de sondeo pueden ser estructuras por separado, donde el recipiente forma parte del dispositivo de sondeo, o el recipiente y el dispositivo de sondeo pueden ser iguales o co-extensivos . Después de que los polímeros se hidrolizan totalmente en agua o salmuera, los polímeros se pueden degradar opcionalmente con agentes reticulantes . Las partículas sólidas se pueden mezclar con la solución polimérica, por ejemplo en una maquina combinadora o mezcladora, a una proporción particular.

A medida que una máquina combinadora o mezcladora se está agitando continuamente, la mezcla de partículas sólidas y la solución polimérica, soplando con aire ambiental, aire caliente, nitrógeno, o al vacio se aplica a la mezcla para deshidratar al menos parcialmente o totalmente el polímero. Las partículas recubiertas con el polímero se cargan en un recipiente para empaque en el medio poroso consolidado a alta presión. El recipiente empacado, como parte de una herramienta en el fondo del pozo, se instala en un sondeo. Cuando el agua en formación se hace fluir a través de los canales de flujo intersticiales de WSPM, los polímeros recubiertos extienden sus cadenas poliméricas en los canales de flujo del poro, dando por resultado en una resistencia aumentada del flujo de fluidos. Inversamente, cuando el petróleo fluye a través del WSPM, las cadenas poliméricas se contraen para abrir los canales de flujo más amplio para el flujo deseado de petróleo. Este proceso ha demostrado que se puede repetir y revertir a medida que varía la composición de fluido de agua/petróleo.

Cuando el agua mezclada con petróleo fluye a través del WSPM, la magnitud en la caída de presión a través de los canales de flujo depende del porcentaje de agua en la mezcla (proporción de agua/aceite, o WOR) . Mayores cortes de agua dan por resultado en mayores caídas de presión resultantes. Como se analizará, datos de pruebas de laboratorio han confirmado que las caídas de presión a través de WSPM cambian con el porcentaje de agua del flujo de fluidos.

Más específicamente, la producción de agua en una formación subterránea no deseada se pueden evitar, controlar o inhibir mediante un método que implique el tratamiento de partículas con polímeros de alto peso molecular, hidrolizables en agua, y al incorporar las partículas en un medio poroso sensible al agua (WSPM) en un dispositivo de sondeo colocado dentro del sondeo. Las partículas recubiertas con polímero se introducen en un recipiente de un dispositivo de sondeo bajo alta presión para formar un WSPM consolidado en el dispositivo antes de su introducción al fondo del pozo.

En general, los polímeros de peso molecular relativamente alto que tienen componentes o grupos funcionales que se anclan, se vinculan o se unen sobre la superficie de las partículas sólidas. Los polímeros son hidrofilicos y/o hidrolizables lo que significa que aumentan de volumen o se expanden en el tamaño físico en contacto con el agua. El tamaño de partícula promedio de las partículas puede variar entre aproximadamente malla 10 hasta aproximadamente malla 100 (entre aproximadamente 2,000 mieras hasta aproximadamente 150 mieras) . Alternativamente, el tamaño de partícula promedio de las partículas puede variar entre aproximadamente malla 20 independientemente hasta aproximadamente malla 60 (entre aproximadamente 840 mieras hasta aproximadamente 250 mieras), donde el término "independientemente" significa que cualquier umbral inferior se puede combinar con cualquier umbral superior. De esta forma, se debe entender que las partículas sólidas que sirven como un sustrato para el polímero hidrolizable en agua son relativamente pequeñas, materia en partículas, aunque no se deben confundir con partículas atómicas o partículas subatómicas .

Las partículas pueden tener cualquier variedad amplia de material de partículas sólidas; los materiales adecuados incluyen, aunque no necesariamente están limitados a, arena, perlas de vidrio, perlas de cerámica, perlas metálicas, granos de bauxita, fragmentos de cáscara de nuez, gránulos de aluminio, gránulos de nylon y combinaciones de los mismos, incluyendo consolidantes convencionales y grava, y, incluyendo consolidantes y grava para materiales que serán desarrollados. Los consolidantes se conocen en el campo petrolífero como partículas dimensionadas típicamente mezcladas con fluidos de fracturación para mantener fracturas abiertas después de un tratamiento de fracturación hidráulica. Los consolidantes se clasifican por tamaño y esfericidad para proporcionar un conducto efectivo para la producción de petróleo y/o gas proveniente del yacimiento para el sondeo. "Grava" tiene un significado particular en el campo petrolífero con en relación a las partículas de un tamaño específico o una variación específica de tamaño que se colocan dentro de un tamiz que se coloca en el sondeo y el anillo circundante. El tamaño de la grava se selecciona para evitar el paso de arena proveniente de la formación a través del filtro de grava.

Además, las partículas sólidas, por ejemplo consolidantes o grava, adecuadamente pueden ser una variedad de materiales entre los que se incluyen, de manera enunciativa, arena (el componente más común del cual es la sílice, es decir, dióxido de silicio, SIO2) , perlas de vidrio, perlas de cerámica, perlas metálicas, granos de bauxita, fragmentos de cáscara de nuez, gránulos de aluminio, gránulos de nylon y combinaciones de los mismos.

Las partículas se pueden recubrir mediante un método que implica al menos hidrolizar parcialmente el polímero en un líquido incluyendo aunque no necesariamente limitado a agua, salmuera, glicol, etanol y mezclas de los mismos. Las partículas luego se mezclan totalmente o se ponen en contacto con el líquido que contiene el polímero para que entre en contacto con la superficie desde las partículas con el polímero. El líquido luego se vaporiza al menos parcialmente o se evapora a través de vacío, o el uso de calor y/o en contacto con un gas para deshidratar tal como aire, nitrógeno o lo semejante. El método de recubrimiento se puede conducir a una temperatura entre la ambiental hasta aproximadamente 93°C (aproximadamente 200°F) , para facilitar la rápida deshidratación del recubrimiento. En algunas modalidades puede no ser necesario deshidratar, completamente el recubrimiento.

La carga de los polímeros pueden ser una proporción del peso de las partículas sólidas al peso del polímero hidrolizable en agua deshidratado que varía entre aproximadamente 10,000:1 hasta aproximadamente 10:1; variando alternativamente de aproximadamente 500:1 independientemente hasta aproximadamente 25:1. Las partículas sólidas deben estar recubiertas al menos parcialmente por el polímero, es decir, mientras que es conveniente recubrir completamente las partículas sólidas con el polímero, el método y el aparato todavía se pueden considerar exitosos si las partículas están recubiertas al menos parcialmente al grado en que el SPM funcione efectivamente para los fines observados en la presente .

La alta presión utilizada para empacar las partículas recubiertas con el polímero hidrolizable en agua en el recipiente del dispositivo de sondeo a través del cual existe la trayectoria de flujo puede variar entre aproximadamente 0.3 hasta aproximadamente 13.8 MPa (aproximadamente 50 hasta aproximadamente 2000 psi), alternativamente entre aproximadamente 0.7 hasta aproximadamente 6.9 MPa (aproximadamente 100 independientemente hasta aproximadamente 1000 psi) .

El WSPM colocado en el sondeo controlará la formación de agua no deseada que fluye a través del sondeo mientras que no afectará adversamente el flujo de petróleo y gas. Cuando el agua fluye en el WSPM, los polímeros anclados en las partículas sólidas se expanden para reducir el canal de flujo de agua y aumentar la resistencia al flujo de agua. Se puede entender que los polímeros interactuar químicamente, iónicamente o mecánicamente con un componente de los fluidos de la formación producidos o en afluencia, por ejemplo, las moléculas de agua. Esta respuesta deseada se puede describir de manera distinta como resistencia, permeabilidad, impedancia, etc., donde es conveniente el flujo de hidrocarburos (por ejemplo, petróleo y gas), pero no lo es el flujo de agua. Esta interacción varía la resistencia para fluir a través de la trayectoria de flujo del dispositivo de sondeo. Cuando el aceite y/o gas fluyen a través de este medio poroso especial, los polímeros se retraen para abrir el canal de flujo para el flujo de petróleo y/o gas. Las partículas pre-tratadas, (por ejemplo, los consolidantes) se espera que formen medios porosos homogéneos con el polímero distribuido uniformemente en los medios para aumentar la eficiencia del polímero que controla la producción de agua no deseada .

Con mayor detalle, los polímeros hidrolizables en agua adecuados incluyen aquellos que tienen un peso molecular promedio ponderado mayor de 100,000. Los ejemplos específicos más adecuados de polímeros hidrolizables en agua incluyen, aunque no necesariamente se limitan a, homopolímeros y copolímeros de acrilamida, homopolímeros y copolímeros sulfonados o cuaternizados de acrilamida, alcoholes polivinílieos , polisiloxanos, polímeros hidrofílicos de goma natural y derivados modificados químicamente de los mismos. Las versiones degradadas de estos polímeros también pueden ser adecuadas, incluyendo, aunque no necesariamente limitadas a, homopolímeros y copolímeros degradados de acrilamida, homopolímeros y copolímeros sulfonados o cuaternizados degradados de acrilamida, alcoholes polivinílicos reticulados, polisiloxanos reticulados, polímeros de goma natural hidrofílicos degradados y derivados modificados químicamente de los mismos. Los ejemplos específicos adicionales de polímeros hidrolizables en agua adecuados incluyen, aunque no necesariamente se limitan a: copolímeros que tienen una unidad monomérica hidrofílica, donde la unidad monomérica hidrofílica se selecciona del grupo que consiste de amonio y sal de metal alcalino de ácido acrilamido-metilpropansulfónico (AMPS) , una primera unidad monomérica de anclaje con base en N-vinilformamida y una unidad monomérica de material de relleno, donde la unidad monomérica de material relleno se selecciona del grupo que consiste de acrilamida y metilacrilamida . Los polímeros hidrolizables agua adecuados adicionales incluyen, aunque no necesariamente se limitan a, copolímeros de monómeros de vinilamida y monómeros que contienen amonio o porciones de amonio cuaternario, copolímeros de monómeros de vinilamida y monómeros que comprenden monómeros de ácido vinilcaboxílico y/o monómeros de ácido vinilsulfónico, y sales de los mismos, y los copolímeros mencionados anteriormente, que comprenden además un monómero reticulante seleccionado del grupo que consiste de bis-acrilamida, dialilamina, N,N-dialilacrilamida, diviniloxi-etano, divinildimetilsilano .

En una modalidad opcional, cuando los polímeros están total o esencialmente por completo hidrolizados, los mismos se pueden degradar para aumentar su peso molecular. Los agentes de reticulación adecuados incluyen, aunque no necesariamente se limitan a: aluminio, boro, cromo, circonio, titanio, y otros agentes reticulantes de base inorgánica y de base orgánica y otros agentes reticulantes convencionales.

Estos polímeros algunas veces se denominan como modificadores de permeabilidad relativa (RP ) y una mayor información acerca de los RPM adecuados para utilizarse en el método y las composiciones descritas en la presente se pueden encontrar en las patentes de los Estados Unidos Nos. 5,735,349; 6,228,812; 7,008,908; 7,207,386 y 7,398,825.

En la figura 1, se muestra una ilustración esquemática de un pozo petrolero 10 que tiene un sondeo 12, que aparece vertical en parte y horizontal en parte, en una formación subterránea 14 que contiene tanto petróleo como agua. El medio poroso sensible al agua (WSPM) dentro de los dispositivos de sondeo 16 se ha instalado en cuatro ubicaciones entre los obturadores 18 a lo largo de la sección horizontal del sonde 12 para controlar la producción de agua. El flujo de petróleo proveniente de la formación 14 en el sondeo 12 se indica esquemáticamente mediante flechas negras 20, mientras que el flujo de agua se indica esquemáticamente mediante flechas grises 22. El flujo de petróleo 20 se inhibe mediante el WSPM debido a la falta de resistencia del polímero sin hidrolizar, mientras que el flujo de agua se mide mediante la resistencia aumentada del polímero hidrolizado, como se indica por el menor flujo de agua en las pequeñas flechas grises 24.

En la figura 2, se muestra una ilustración esquemática de diferentes cortes de agua que generan diferentes resistencia de flujo cuando fluyen a través de un WSPM 16 como resultado de los diferentes grados de activación de la cadena polimérica (expansión) . Como se analizó anteriormente, el WSPM 16 incluye partículas sólidas 30 que tienen polímeros hidrolizables en agua 32 recubiertos al menos parcialmente sobre las mismas o adheridos a las mismas. Las gotas de agua se representan esquemáticamente mediante círculos grises 34 y las gotas de petróleo se representan esquemáticamente mediante círculos negros 36. La figura 2A, ilustra esquemáticamente el WSPM 16 donde un corte de agua del 25% fluye en la dirección mostrada (de izquierda a derecha), donde la cantidad relativamente baja de gotas de agua 34 provoca que una cantidad relativamente pequeña del polímero 32 se hinche, a grandes o hidrolice aumento la resistencia para fluir. La figura 2B, ilustra esquemáticamente el WSPM 16 donde un mayor corte de agua del 50% fluye en la dirección mostrada (de izquierda a derecha) , donde la cantidad relativamente igual de gotas de agua 34 en comparación con las gotas de petróleo 36 provoca que una cantidad relativamente mayor del polímero 32 se hinche, agrande o hidrolice aumentando adicionalmente la resistencia a fluir, en comparación con la figura 2A.

La invención ahora se ilustrará con respecto a ciertos ejemplos que no se pretende limiten la invención de ninguna forma, sino que simplemente ilustren adicionalmente ciertas modalidades especificas.

EJEMPLOS La figura 5, es una microfotografia de un consolidante de cerámica HSP® de malla 20/40 (850/425 mieras) antes del recubrimiento con el polímero. El consolidante HSP está disponible de Carbo Ceramics. La figura 6, es una microfotografía del mismo consolidante HSP cerámica de malla 20/40 (850/425 mieras) después del recubrimiento con polímero. Se puede observar que cada partícula de consolidante en la figura 6 está recubierto totalmente y unido por el polímero utilizando el método del recubrimiento descrito .

Un procedimiento de empacado no limitante para rellenar un WSPM como un canal de flujo sensible al agua (MSCS) se estblece en la Tabla I. El procedimiento implica empacar consolidantes recubiertos con polímero en un tubo de acero inoxidable largo de 2.5 cm (1 pulgada) ID y 30 cm (12 pulgadas) con ambos capacetes formando un medio poroso uniforme .

TABLA I Procedimiento de empacado 1) El tubo de acero inoxidable (recipiente, que simula un dispositivo de sondeo) se fija sobre un extremo con un capacete; un tamiz inoxidable de malla de 100 (150 mieras) se tiende dentro del capacete para contener los consolidantes recubiertos con polímero; 2) el tubo de acero inoxidable se coloca en un compresor con el canto abierto; 3) se carga una cucharada de consolidantes recubiertos con polímero (aproximadamente 5 gramos) dentro del tubo, y una varilla de alúmina de 2.5 cm (0.97 pulgadas) ID y 45.7 cm (18 pulgadas) de largo, se coloca contra los consolidantes dentro del tubo; 4) una fuerza de 544.31 kg (1,200 libras) proveniente de un compresor se carga en la varilla de alúmina para comprimir los consolidantes recubiertos con el polímero en un medio poroso consolidado; 5) se repiten los pasos 3) y 4) hasta que la longitud del medio poroso alcance la longitud deseada del medio poroso; 6) otro tamiz inoxidable de malla 100 (150 mieras) se fija en la parte superior del tubo de acero inoxidable; 7) se agregan separadores de acero inoxidable en el tubo si existe cualquier espacio abierto dentro del tubo; y 8) el capacete superior se ajusta herméticamente y el tubo está listo para la prueba. la figura 3, es una gráfica del diferencial de presión del copolimero VF-1 degradado recubierto sobre el consolidante HSP de malla 20-60 (850-250 mieras) a 93°C (200°F) con diesel y salmuera de formación simulada (SFB) . VF-1 es un copolimero degradado de vinilamida-vinilsulfonato . Los consolidantes HSP estuvieron recubiertos con el polímero VF-1 como se describió anteriormente. La carga de polímero fue de 0.4% de peso corporal (en peso) del peso del consolidante. La figura 3, es una gráfica de prueba de respuesta que muestra que el diferencial de presión del WSPM del consolidante recubierto con polímero colocado dentro de un tubo de acero inoxidable de 30 cm de largo, 2.5 cm ID (aproximadamente 12 pulgadas de largo por aproximadamente 1 pulgada ID) cambia cuando se bombea con petróleo (diesel en este ejemplo) con relación al bombeo con agua en formación (salmuera de formación simulada o SFB) que fluye a través del filtro. Esta gráfica demuestra que el filtro exhibe alta resistencia de flujo para el agua y baja resistencia al flujo, para el petróleo.

La figura 4, es una gráfica de la respuesta de caída de presión para diferentes fluidos de corte de agua que fluyen a través de un WSPM a 93°C (200°F) . Los fluidos fueron combinaciones de salmuera y diesel. Con cantidades cada vez mayores de agua (mayor porcentaje de corte de agua) , mayor será la caída de presión. El WSPM estuvo hecho de consolidantes VF-1 de cerámica de malla 50-60 (297 a 250 mieras) recubiertos con carga de polímero del 0.4%. En la figura 4 se marcan los diferentes cortes de agua.

En la especificación anterior, la invención se ha descrito con referencia a las modalidades específicas de la misma, y se ha demostrado como efectiva para proporcionar métodos para inhibir y controlar el flujo de agua a través de sondeos, en particular dispositivos de sondeo que tienen trayectorias de flujo que contienen partículas sólidas recubiertas con un polímero hidrolizable en agua. Sin embargo, será evidente que se pueden realizar diversas modificaciones y cambios a la misma sin apartarse del amplio alcance de la invención como se establece en las reivindicaciones anexas. Por consiguiente, la especificación se deberá interpretar en un sentido ilustrativo en lugar de uno restrictivo. Por ejemplo, las combinaciones específicas de partículas sólidas, polímeros hidrolizables en agua, dispositivos de sondeo y otros componentes que quedan dentro de los parámetros reivindicados, aunque no estén identificados específicamente o probados en una composición o método particulares, se espera que queden dentro del alcance de esta invención. Además, se espera que los componentes y proporciones de las partículas sólidas y polímeros y pasos de construcción de los dispositivos de sondeo puedan cambiar en algún grado del dispositivo de sondeo a otro y todavía llevar a cabo los propósitos y objetivos establecidos de los métodos descritos en la presente. Por ejemplo, los métodos de ensamble pueden utilizar diferentes presiones y pasos adicionales o diferentes a aquellos ejemplificados en la presente .

Las palabras "que comprende" y "comprende" en sentido en que se utilizan a todo lo largo de las reivindicaciones se interpretan como "incluyendo, aunque no se limitan a".

La presente invención puede comprender adecuadamente, consistir o consistir esencialmente de los elementos descritos y se puede practicar en ausencia de un elemento no descrito. Por ejemplo, un dispositivo de sondeo para controlar un flujo de fluido a través de una trayectoria de flujo puede consistir o consistir esencialmente de un recipiente que comprende una trayectoria de flujo y un medio poroso sensible al agua consolidado (WSPM) empacado dentro de la trayectoria de flujo del recipiente con el dispositivo de sondeo, donde el WSPM consiste o consiste esencialmente de partículas sólidas y al menos un polímero hidrolizable en agua recubierto al menos parcialmente sobre las partículas sólidas .

Claims (17)

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

1. Un dispositivo de sondeo para controlar un flujo de un fluido a través de una trayectoria de flujo en el mismo, el dispositivo de sondeo caracterizado porque comprende : un recipiente que comprende la trayectoria de flujo; y un medio poroso sensible al agua consolidado (WSPM) empacado dentro de la trayectoria de flujo del recipiente, el WSPM que comprende: partículas sólidas, y al menos un polímero hidrolizable en agua recubierto al menos parcialmente sobre las partículas sólidas .

2. El dispositivo de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño partícula promedio de las partículas sólidas varían entre malla 10 hasta 100 (2000 hasta 150 mieras) .

3. El dispositivo de sondeo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el WSPM se empaca dentro del recipiente a una presión que varia de 0.3 hasta 13.8 MPa (50 hasta 2000 psi) .

4. El dispositivo de sondeo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la proporción de peso de las partículas sólidas al peso del polímero hidrolizable en agua deshidratado varía de 10,000:1 hasta 10:1.

5. El dispositivo de sondeo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el polímero hidrolizable en agua está degradado.

6. El dispositivo de sondeo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el polímero hidrolizable en agua tiene un peso molecular promedio ponderado mayor de 100,000 y se selecciona del grupo que consiste de: homopolímeros y copolímeros de acrilamida, homopolímeros copolímeros sulfonados o cuaternizados · de acrilamida, alcoholes polivinílicos, polisiloxanos, polímeros hidrofílicos de goma natural y derivados modificados químicamente de los mismos; homopolímeros y copolímeros degradados de acrilamida, homopolímeros y copolímeros degradados sulfonados o cuaternizados de acrilamida, alcoholes polivinílicos reticulados, polisiloxanos reticulados, polímeros degradados de goma natural hidrofílica y derivados modificados químicamente de los mismos; copolímeros que tienen una unidad monomérica hidrofílica, donde la unidad monomérica hidrofílica se selecciona del grupo que consiste de amonio y sal de metal alcalino de ácido acrilamidometilpropansulfónico, una primera unidad monomérica de anclaje con base en N-vinilformamida y una unidad monomérica con material de relleno, donde la unidad monomérica con material de relleno se selecciona del grupo que consiste en acrilamida y metilacrilamida, y copolímeros de monómeros de vinilamida y monómeros que contienen amonio o fracciones de amonio cuaternario, copolímeros de monómeros de vinilamida y monómeros que comprenden monómeros de ácido vinilcarboxílico y/o monómeros de ácido vinilsulfónico, y sales de los mismos, y estos copolímeros que comprenden un monómero reticulante seleccionado del grupo que consiste en bis-acrilamida , dialilamina, N, N-dialilacrilamida, diviniloxietano, divinildimetilsilano; y donde las partículas sólidas comprenden arena, perlas de vidrio, perlas de cerámica, perlas metálicas, granos de bauxita, fragmentos de cáscara de nuez, gránulos de aluminio, gránulos de nylon y combinaciones de los mismos.

7. Un método para construir un dispositivo de sondeo para controlar un flujo de un fluido a través de una trayectoria de flujo en el dispositivo de sondeo, el método caracterizado porque comprende: mezclar las partículas sólidas con al menos un polímero hidrolizable en agua en presencia de un fluido seleccionado del grupo que consiste de agua y salmuera para proporcionar una mezcla; deshidratar al menos parcialmente la mezcla; empacar la mezcla deshidratada al menos parcialmente en la trayectoria de flujo de un recipiente del dispositivo de sondeo para formar un medio poroso sensible al agua consolidado (WSP ) .

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque comprende: mezclar las partículas sólidas con el polímero hidrolizable en agua, el mezclado se realiza en presencia de una cantidad de agua efectiva para hidrolizar totalmente el polímero hidrolizable en agua, y degradar el polímero hidrolizable en agua con al menos un agente reticulante.

9. El método de conformidad con la reivindicación 7 ú 8, caracterizado porque el tamaño de partícula promedio de las partículas sólidas varía de malla 10 hasta 100 (2000 hasta 150 mieras) .

10. El método de conformidad con la reivindicación 7 ? 8, donde el SPM se empaca dentro del recipiente en el dispositivo de sondeo a una presión que varía de 0.3 hasta 13.8 MPa (50 hasta 2000 psi) .

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la proporción de peso de las partículas sólidas al peso del polímero hidrolizable en agua deshidratado varía de 10,000:1 hasta 10:1.

12. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el polímero hidrolizable en agua tiene un peso molecular promedio ponderado mayor de 100,000 y se selecciona del grupo que consiste de: homopolímeros y copolímeros de acrilamida, homopolímeros y copolímeros sulfonados o cuaternizados de acrilamida, alcoholes polivinílicos, polisiloxanos, polímeros hidrofílicos de goma natural y derivados modificados químicamente de los mismos; homopolímeros y copolímeros degradados de acrilamida, homopolímeros y copolímeros degradados sulfonados o cuaternizados de acrilamida, alcoholes polivinílicos reticulados, polisiloxanos reticulados, polímeros hidrofílicos degradados de goma natural y derivados modificados químicamente de los mismos; copolímeros que tienen una unidad monomérica hidrofílica, donde la unidad monomérica hidrofílica se selecciona del grupo que consiste de amonio y sal de metal alcalino de ácido acrilamidometilpropansulfónico, una primera unidad monomérica de anclaje con base en N-vinilformamida y una unidad monomérica con material de relleno, donde la unidad monomérica con material de relleno se selecciona del grupo que consiste de acrilamida y metilacrilamida, y copolimeros de monómeros de vinilamida y monómeros que contienen porciones de amonio o amonio cuaternario, copolimeros de monómeros vinilamida y monómeros que comprenden monómeros de ácido vinilcarboxilico y/o monómeros de ácido vinilsulfónico, y sales de los mismos, y estos copolimeros comprenden un monómero reticulante seleccionado del grupo que consiste de bis-acrilamida, dialilamina, N,N-dialilacrilamida, diviniloxietano, divinildimetilsilano; y donde las partículas sólidas comprenden arena, perlas de vidrio, perlas de cerámica, perlas metálicas, granos de bauxita, fragmentos de cáscara de nuez, gránulos de aluminio, gránulos de nylon y combinaciones de los mismos.

13. Un método para controlar un flujo de un fluido a través de una trayectoria de flujo en un dispositivo dentro de un sondeo, el método caracterizado porque comprende: hacer fluir el fluido a través de la trayectoria de flujo en el dispositivo de sondeo, y controlar una resistencia a fluir del fluido a través de la trayectoria de flujo mediante lo cual: la resistencia a fluir aumenta a medida que aumenta el contenido de agua del fluido, y la resistencia a fluir disminuye a medida que disminuye el contenido de agua del fluido; el dispositivo de sondeo comprende: un recipiente que comprende la trayectoria de flujo; y un medio poroso sensible al agua consolidado ( SPM) empacado dentro de la trayectoria de flujo del recipiente, el WSPM comprende: partículas sólidas, y al menos un polímero hidrolizable en agua recubierto al menos parcialmente sobre las partículas sólidas .

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el tamaño de la partícula promedio de las partículas sólidas varía de malla 10 hasta 100 (2000 hasta 150 mieras) .

15. El método de conformidad con la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el WSPM se empaca dentro del recipiente con el dispositivo de sondeo a una presión que varía de 0.3 hasta 13.8 MPa (50 hasta 2000 psi) .

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la proporción del peso de las partículas sólidas al peso del polímero hidrolizable en agua deshidratado varía de 10,000:1 hasta 10:1.

17. El método de conformidad con la reivindicación 15, donde el polímero hidrolizable en agua tiene un peso molecular promedio ponderado mayor de 100,000 y se selecciona del grupo que consiste de: homopolímeros y copolímeros de acrilamida, homopolímeros y copolímeros sulfonados o cuaternizados de acrilamida, alcoholes polivinílicos, polisiloxanos , polímeros hidrofílicos de goma natural y derivados modificados químicamente de los mismos; homopolímeros y copolímeros degradados de acrilamida, homopolímeros y copolímeros degradados sulfonados o cuaternizados de acrilamida, alcoholes polivinílicos reticulados, polisiloxanos reticulados, polímeros hidrofílicos degradados de goma' natural y derivados modificados químicamente de los mismos; copolímeros que tienen una unidad monomérica hidrofílica, donde la unidad monomérica hidrofílica se selecciona del grupo que consiste de amonio y sal de metal alcalino de ácido acrilamidometilpropansulfónico, una primera unidad monomérica de anclaje con base en N-vinilformamida y una unidad monomérica con material de relleno, donde la unidad monomérica con material de relleno se selecciona del grupo que consiste de acrilamida y metilacrilamida, y copolimeros de monómeros de vinilamida y monómeros que contienen porciones de amonio o amonio cuaternario, copolimeros de monómeros vinilamida y monómeros que comprenden monómeros de ácido vinilcarboxilico y/o monómeros de ácido vinilsulfónico, y sales de los mismos, y estos copolimeros comprenden un monómero reticulante seleccionado del grupo que consiste de bis-acrilamida, dialilamina, N,N-dialilacrilamida, diviniloxietano, divinildimetilsilano; y donde las partículas sólidas comprenden arena, perlas de vidrio, perlas de cerámica, perlas metálicas, granos de bauxita, fragmentos de cáscara de nuez, gránulos de aluminio, gránulos de nylon y combinaciones de los mismos.