Химический состав для закрепления тонких частиц и контроля воды - RU2019107357A

1. Способ регулирования выноса песка в песчаном продуктивном пласте, включающий

предоставление (i) аминосилана и (ii) полимерного сшивающего агента, содержащего мономерные звенья, имеющие боковые функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и амидов, где несколько боковых функциональных групп реагируют с аминогруппой аминосилана посредством процесса, выбранного из группы, состоящей из аминолиза групп сложного эфира карбоновой кислоты, реакции Манниха между аминогруппой аминосилана и несколькими боковыми группами, выбранными из по меньшей мере одного из следующих типов групп: боковые группы карбоновой кислоты и боковые группы амида, в присутствии альдегидного активирующего агента или их комбинации,

контактирование аминосилана и полимерного сшивающего агента с песчаным продуктивным пластом, чтобы связывать силановую группу аминосилана с частицами песка и обеспечение агломерации в качестве результата ковалентного связывания сшивающего агента с несколькими аминосиланами.

2. Способ по п. 1, где полимерный сшивающий агент имеет среднемассовую молекулярную массу от 20000 до 1000000 дальтонов.

3. Способ по п. 1 или 2, где полимерный сшивающий агент имеет среднемассовую молекулярную массу от 50000 до 600000 дальтонов.

4. Способ по любому одному из пп. 1-3, где полимерный сшивающий агент содержит несколько мономерных звеньев, содержащих боковые группы сложных эфиров карбоновых кислот, имеющих спиртовую уходящую группу, которая активирована для аминолиза посредством аминогруппы аминосилана; включающий реакционное взаимодействие аминосилана и полимерного сшивающего агента, чтобы образовывать амидную связь между сшивающим агентом и несколькими аминосиланами.

5. Способ по п. 4, дополнительно включающий формирование боковых групп сложных эфиров карбоновых кислот полимерного сшивающего агента из полимерного сшивающего агента, содержащего мономерные звенья карбоновой кислоты, посредством эстерификации мономерных звеньев карбоновой кислоты в присутствии карбодиимидного соединения.

6. Способ по п. 5, где карбодиимидное соединение выбирают из группы, состоящей из гидрохлорида 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида (EDC), метиодида 1-[3-(диметиламино)пропил]-3-этилкарбодиимида (EDC-метиодида), N-циклогексил-N′-(2-морфолиноэтил)карбодиимида (CMC), 1-трет-бутил-3-этилкарбодиимида, N,N′-ди-трет-бутилкарбодиимида, дициклогексилкарбодиимида (DCC), N,N′-диизопропилкарбодиимида (DIC), N-(3-диметиламинопропил)-N′-этилкарбодиимида, 1,3-ди-п-толилкарбодиимида, фенилэтилкарбодиимида (PEC) и фенилизопропилкарбодиимида (PIC) и их комбинаций.

7. Способ по п. 6, где уходящую группу выбирают из группы, состоящей из

и их комбинаций.

8. Способ по любому одному из пп. 4-7, где полимерный сшивающий агент содержит несколько эстерифицированных мономеров карбоновой кислоты, выбранных из акрилатных и метакрилатных мономеров, эстерифицированных спиртовыми уходящими группами, чтобы активировать сложные эфиры карбоновых кислот для аминолиза посредством аминосилана.

9. Способ по любому одному из пп. 1-8, где полимерный сшивающий агент является сополимером по меньшей мере одного кислотного мономера, выбранного из акриловой кислоты и метакриловой кислоты, и сомономера, выбранного из группы, состоящей из акриламида, олефинов, винилового спирта, этиленоксида, этиленимина и N-винилпирролидона, где по меньшей мере часть кислотных мономеров является эстерифицированной спиртовой уходящей группой.

10. Способ по п. 9, где полимерный сшивающий агент является сополимером, выбранным из группы, состоящей из полиакриламида-полиакриловой кислоты, поливинилового спирта-полиакриловой кислоты, полиэтиленоксида-полиакриловой кислоты, полиамина-полиакриловой кислоты, полиэтиленимина-полиакриловой кислоты, поливинилпирролидона-полиакриловой кислоты и их комбинаций, где несколько кислотных мономеров сополимера являются кислотой, эстерифицированной мономерами со спиртовой уходящей группой.

11. Способ по п. 10, где активирующий агент выбирают из группы, состоящей из N-гидроксисукцинимида (NHS), пентафторфенола, N-гидроксисульфосукцинимида (Сульфо-NHS), гидроксибензотриазола (HOBt), 1-гидрокси-7-азабензотриазола (HOAt), гексафторфосфата 1-[бис(диметиламино)метилен]-1H-1,2,3-триазоло[4,5-b]пиридиний 3-оксида (HATU), гексафторфосфата (2-(1H-бензотриазол-1-ил)-1,1,3,3-тетраметилурония) (HBTU), гексафторфосфата (бензотриазол-1-илокси)трис(диметиламино)фосфония (BOP), гексафторфосфата (бензотриазол-1-илокси)трипирролидинофосфония (PyBOP), гексафторфосфата (7-азабензотриазол-1-илокси)трипирролидинофосфония (PyAOP) и их комбинаций.

12. Способ по любому одному из пп. 1-11, где полимерный сшивающий агент содержит несколько мономерных звеньев, имеющих формулу

где R¹ является независимым образом H или C₁ - C₄ алкилом; R² является спиртовой уходящей группой; и X является H, Br, N₃, CS₃C₁₂H₂₅, SH или балансом полимера.

13. Способ по любому одному из пп. 4-12, где полимерный сшивающий агент активируют, чтобы образовать несколько эстерифицированных кислотных мономеров на месте в песчаном продуктивном пласте.

14. Способ по любому одному из пп. 1-3, где полимерный сшивающий агент содержит несколько мономерных звеньев, содержащих мономерное звено, содержащее боковую кислотную группу, мономерное звено, содержащее амин, и их комбинации;

где по меньшей мере один из полимерного сшивающего агента или аминосилана активируют, чтобы предоставлять иминиевый ион.

15. Способ по п. 14, где иминиевый ион получают посредством контактирования полимерного сшивающего агента, аминосилана и их комбинаций с альдегидом.

16. Способ по п. 15, где альдегид является формальдегидом.

17. Способ по любому одному из пп. 1-16, где аминосилан выбирают из группы, состоящей из N2-(аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилана, гамма-аминопропилтриэтоксисилана, N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропилтриметоксисиланов, аминоэтил-N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропил-триметоксисиланов, N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропил-триметоксисилана, N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропилметилдиметоксисилана, 3-аминопропил-триэтоксисилана, N-фенил-гамма-аминопропилтриметоксисилана, N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропилтриметоксисилана, N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропилметилдиметоксисилана, r-аминопропилтриэтоксисилана, N-[3-(триметоксисилил)пропил]-этилендиамина и их комбинаций.

18. Способ по любому одному из пп. 1-17, где аминосилан выбирают из группы, состоящей из (3-аминопропил)триметоксисилана, (3-аминопропил)триэтоксисилана, (3-аминопропил)-диэтокси-метилсилана, (3-аминопропил)-диметил-этоксисилана, (3-глицидоксипропил)-диметил-этоксисилана, (3-меркаптопропил)-триметоксисилана, (3-меркаптопропил)-метил-диметоксисилана, (3-глицидилоксипропил)триметоксисилана, N¹-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилана и их комбинаций.

19. Способ по любому одному из пп. 1-18, где стадию контактирования аминосилана с песчаным продуктивным пластом, чтобы соединить силановую функциональную группу с частицами песка, выполняют при температуре более чем 50 °C.

20. Агломерированная песчаная композиция, содержащая:

частицы песка;

аминосиланы, связанные с частицами песка;

полимерный сшивающий агент, ковалентно связанный с несколькими аминосиланами посредством образования амидных связей между аминовой функциональной группой аминосилана и боковой функциональной группой полимерного сшивающего агента, выбранной из функциональных групп карбоновой кислоты и сложного эфира карбоновой кислоты.

21. Агломерированная песчаная композиция по п. 20, где полимерный сшивающий агент содержит несколько мономерных звеньев, содержащих боковые группы сложных эфиров карбоновых кислот, имеющих спиртовую уходящую группу, которая активирована для аминолиза посредством амина связующего агента для образования амидных связей между полимерным сшивающим агентом и несколькими силановыми связующими агентами.

22. Агломерированная песчаная композиция по п. 21, где уходящая группа выбрана из группы, состоящей из

и их комбинаций.

23. Набор для регулирования выноса песка в песчаном продуктивном пласте, содержащий:

аминосилан; и

полимерный сшивающий агент, содержащий несколько мономерных звеньев, содержащих боковые группы сложных эфиров карбоновых кислот, имеющих спиртовую уходящую группу, которая активирована для аминолиза посредством амина аминосилана для образования амидных связей между полимерным сшивающим агентом и несколькими аминосиланами.

24. Набор по п. 23, где уходящая группа выбрана из группы, состоящей из

и их комбинаций.