求的精神和范围内的所有变体形式、等价形式和替代形 式。可W对本文公开的特定实施方案和细节作为许多改变而不偏离所述精神和范围。
[0060] 本文和所附权利要求中使用的某些术语可W表示特定组分、过程步骤或井处理操 作。正如本领域技术人员将理解的，不同人员可能用不同名称表示组分、过程步骤或井处理 操作。本文献不旨在在名称不同但是功能或操作相同的组分、过程步骤或井处理操作之间 进行区分。同样地，术语"包括"和"包含"在本文和所附权利要求中W开放式的方式使用，因 此应当被解释为意指"包括但是不限于……"。此外，本文和所附权利要求中提到的单数的 组分和方面不一定将本公开或所附权利要求限制于仅一个所述组分或方面，而是应当被广 义地解释为意指一个或多个组分或方面，正如每种特定情况下可能是合适并且希望的。
[0061] 在一个实施方案中，表面改性处理剂的特征在于疏水尾部和错固部。为了本文的 目的，术语"疏水尾部"应当表示表面改性处理剂的疏水取代基。"错固部"表示表面改性处 理剂衍生物的非疏水部分。错固部提供表面改性处理剂至地下地层上的附接位点。例如，错 固部可W将表面改性处理剂共价连接至地下地层的表面。
[0062] 疏水尾部可W直接地附接至错固部。替代性地，疏水尾部可W间接地附接至错固 部使得有机官能团位于错固部和疏水尾部之间。例如，疏水尾部和错固部可W通过控基(例 如饱和或不饱和的締控基、締基、烘基等)分开。
[0063] 尽管处理剂的尾部具有疏水特征，其还可W具有疏油性质。处理剂因此可W被视 为是全疏性的(omniphobic)。
[0064] 表面改性处理剂的尾部仅通过错固部间接地附接至地层基材。
[0065] 表面改性处理剂的尾部可W对准从而赋予处理剂的疏水特征远离地层表面。由于 流体与地层表面的侧向附着减少，井内的水和由此的水性流体可W容易地滑动通过携带其 与控的基材表面。因此，疏水尾部降低水饱和度并且强化来自地层表面的水采收。
[0066] 其上结合有表面改性处理剂的地下地层可W为娃质地层（例如砂岩）W及包含金 属氧化物的地层(包括碳酸盐地层）。地层可W富含粘±并且金属可W包括侣。
[0067] 在一个实施方案中，表面改性处理剂的尾部与地层基材自对准从而形成单层或多 层组装。据信运通过尾部在基材表面上的化学结合引发的自发组织而产生。
[0068] 表面改性处理剂的错固部可为有机含憐酸衍生物，其中有机含憐酸衍生物上的取 代基的至少一种是疏水的。在优选的实施方案中，错固部为有机憐酸、有机麟酸或有机次麟 酸的衍生物。
[0069] 错固部的有机基团是单体或聚合的。
[0070] 单体憐酸衍生物的示例为具有结构(R0)x-P(0)-(0R'）y的化合物或化合物的混合 物，其中X为1-2，y为1 -2，并且x+y = 3; R优选为总共具有1-30，优选2-20，更优选6-18个碳原 子的基团；R'为H、金属例如碱金属，例如钢或钟，或具有1至4个碳原子的低级烷基，例如甲 基或乙基。优选地，R'的一部分为Η。憐酸的有机组分(R)可W为饱和或不饱和的脂族基团或 者可W为芳族结构部分或芳族取代的结构部分。有机基团的至少一个可W包含如下所述的 末端或ω官能团。
[0071] 单体麟酸衍生物的示例包括具有下式的化合物或化合物的混合物：
[0072]
[0073] 其中a为0-1，b为l，c为1-2,并且a+b+c为3;R和R"优选各自独立地为总共具有1- 30,优选2-20,更优选6-18个碳原子的基团；R'为H、金属例如碱金属，例如钢或钟，或具有1 至4个碳原子的低级烷基，例如甲基或乙基。优选地，R'的至少一部分为H。麟酸的有机组分 (R和R")可W为饱和或不饱和的脂族基团或芳族结构部分或芳族取代的结构部分。有机基 团的至少一个可W包含如下所述的末端或ω官能团。
[0074] 单体次麟酸衍生物的示例包括具有下式的化合物或化合物的混合物：
[0075]
[0076] 其中d为0-2，e为0-2，f为1，并且(1+6计为3 ; R和R"优选各自独立地为总共具有1- 30,优选2-20,更优选6-18个碳原子的基团；R'为H、金属例如碱金属，例如钢或钟，或具有1 至4个碳原子的低级烷基，例如甲基或乙基。优选地，R'的一部分为H。次麟酸的有机组分(R、 R")可W为饱和或不饱和的脂族基团或芳族结构部分或芳族取代的结构部分。可W包含R和 R"的有机基团的示例包括长链和短链脂族控、芳族控和取代的脂族控和取代的芳族控。
[0077] 有机基团的至少一个可W进一步包含一个或多个疏水的末端或ω官能团。末端或 ω官能团的示例包括簇基例如簇酸、径基、氨基、亚氨基、酷氨基、硫代和麟酸、氯基、横酸 根、碳酸根和混合取代基。
[0078] 有机含憐酸衍生物的代表为氨基Ξ亚甲基麟酸、氨基苯甲基麟酸、3-氨基丙基麟 酸、0-氨基苯基麟酸、4-甲氧基苯基麟酸、氨基苯基麟酸、氨基麟酷基下酸、氨基丙基麟酸、 二苯甲基麟酸、苯甲基麟酸、下基麟酸、簇基乙基麟酸、二苯基次麟酸、十二烷基麟酸、亚乙 基二麟酸、十屯烷基麟酸、甲基苯甲基麟酸、糞基甲基麟酸、十八烷基麟酸、辛基麟酸、戊基 麟酸、苯基次麟酸、苯基麟酸、苯乙締麟酸和十二烷基-双-1，12-麟酸。
[0079] 除了单体有机含憐酸衍生物之外，也可W使用源自各个单体酸的自缩合的低聚或 聚合有机含憐酸衍生物。
[0080] 在优选的实施方案中，表面改性处理剂具有式R广(C此)Ρ-Ζ，其中Ζ(错固部）为H、F 或酸衍生物，和疏水尾部(结合至错固部)为含氣的结构部分，例如Rf-(CH2)广，其中Rf为全 氣化烷基或全氣化亚烷基酸基和P为2-4，优选2。
[0081] 通常，含氣的结构部分的数均分子量小于2000。全氣烷基的示例为W下结构的那 些：
[0082]
[0083] 其中，Υ为F或CnF2n+i;m为4至20和η为1至6。优选的低聚或全氣亚烷基随基团具有W 下结构：
[0084]
[0085] 其中A为氧基或化学键例如CF2;n为1至20,优选1至6;Υ为H、F、Cn出n+i或CnF2n+i;b至 少为1，优选2至10，m为0至50,和P为1至20。
[0086] 在一个实施方案中，表面改性处理剂具有式Rf-(C出)P-Z，其中Z为：
[0087]
[0088] 其中R和R"为具有至多200,例如1至30和6至20个碳原子的控基或取代的控基，R还 可W包括上述全氣烷基，并且R'为H，金属例如钟或钢或胺或脂族基团，例如烷基，包括取代 的烷基，其具有1至50个碳原子，优选具有1至4个碳原子的低级烷基，例如甲基或乙基，或芳 基，包括取代的芳基，其具有6至50个碳原子。
[0089] 当表面改性处理剂包含有机含憐酸衍生物和不束缚于任何理论时，据信累入地层 时，娃质地下地层的娃原子与表面改性处理剂的错固部共价相互作用W形成si-0-p共价 桥。据信该桥由地层表面上的径基与P-OH的聚合造成。因此，错固部和基材地层表面的示例 性结合可表示为-O-P-0-Si-。由此表面改性处理剂的疏水尾部通过中间-0-P-0键附接至娃 质地层。由此表面改性处理剂的错固部与娃质地层表面上的径基反应性基团形成共价键。 据信形成憐酷基氧表面X原子的络合。
[0090] 当累入包含金属氧化物的地层时，据信具有有机含憐酸衍生物的表面改性处理剂 的错固部与地下地层的金属氧化物表面的金属原子ΓΜ")共价相互作用W形成M-0-P共价 桥。据信该桥由地层表面上的径基与P-OH的聚合造成。因此，错固部和基材地层表面的示例 性结合可表示为-O-P-O-M-。由此表面改性处理剂的疏水尾部通过中间-O-P-0键附接至包 含金属氧化物的地层。由此表面改性处理剂的错固部与地层表面上的氧化物反应性基团形 成共价键。据信形成憐酷基氧表面金属原子的络合。
[0091] 图1给出了与地层表面配位和聚合形成Ξ齿麟酸醋表面物质的示意图，其中X为 (娃质地层的)-S i或(包含金属氧化物的地层的)-M。
[0092] 本文公开的表面改性处理剂有效地降低控产出储层内的流体的摩擦阻力。摩擦阻 力可能在井内流体的端流过程中产生。当结合至基材的表面时，本文公开的表面改性处理 剂减小井内基材和流体之间的滑动角。滑动角的减小可能在控和用表面改性处理剂处理的 基材之间。此外，滑动角的减小可能在水(水相)和用表面改性处理剂处理的基材之间。在控 和水相中流体流动的改进均是显而易见的。
[0093] 因此，井内摩擦阻力的减少归因于表面改性处理剂与基材表面的结合。因此，基材 表面的改性减少阻力并且提供来自井的控(或水相）的改进的流动。因此通过使用表面改性 处理剂提高了控产出井的生产率。
[0094] 在累送来自控产出储层的采出控的过程中，本文公开的表面改性处理剂在减少摩 擦阻力方面具有特殊价值。
[00M]滑动角的减小的进一步的益处在于:在压裂流体返回表面之后通过提高来自井的 回流水的采收从而增强水的负载采收。
[0096] 正如本文所使用的，滑动角(也被称为倾斜角)为液滴与基材表面的侧向附着的量 度。因此，流体在结合表面改性处理剂的基材上的滑动角小于相同流体在未结合表面改性 处理剂的（相同）基材（"原始未改性基材"）上的滑动角。当表面改性处理剂仅结合至基材的 一部分时，流体滴在基材的结合表面改性处理剂的部分上的滑动角小于流体在未结合表面 改性处理剂的基材上的滑动角。
[0097] 因此通过流体与地层表面的滑动角的减小测量在从井中产出控的过程中的摩擦 阻力的减少。附着结合强度的减小造成液体和固体表面之间减少的阻力，使得流体在给定 应力下更容易流动。滑动角的减小通过减少截留在地层内的流体的量从而加速来自井的流 体的流动。
[0098] 在一个实施方案中，流体与用表面改性处理剂处理的基材表面的滑动角可W小于 或等于60%在一些情况下小于或等于20%在其它情况下小于或等于10%并且在一些其它 情况下小于或等于5°。在一种情况下，观察到控的滑动角小于10°。在其它情况下，通过滑动 角从80° (未处理基材)减小至40° (经处理基材），观察到流体的侧向附着的减少。
[0099] 滑动角的减小独立于接触角。接触角表示液滴和基材表面之间的角度。由于液-固 接触面积的减少，大的接触角减少液滴与固体表面的正常附着。
[0100] 接触角为疏水性的量度。通常地，当接触角小于90°时液体被认为是"可湿的(non- wetr或亲水的，当接触角大于90°时被认为是"非润湿性的"或疏水的。水接触角大于150° 的表面通常被称为"超疏水的"，表征斥水表面。超疏水表面可W具有小于10°，在一些情况 下小于5°的接触角滞后。当接触角小于90°时，当基材相比于平滑是粗糖的时，表面改性的 基材的润湿倾向可能更大。当接触角大于90°时，当基材粗糖时基材可能更为斥水。
[0101] 由于疏水性防止在基材表面上形成水封，接触角指示基材内的毛细管压力。然而 接触角表示静态条件，滑动角表示井底的流体移动。接触角和滑动角之间没有关系。同样 地，接触角不提供滑动角的指示。在小于或等于20°的接触角和减小的滑动角下可见摩擦阻 力的改进。此外，在大于或等于120°的接触角和减小的滑动角下观察到摩擦阻力的改进。例 如，在表现出接触角小于20°并且滑动角小于20°，和接触角大于120°并且滑动角小于20°的 流体的情况下可见表面改性处理剂在基材表面上减少摩擦阻力的效果。
[0102] 表面改性处理剂可W作为井处理流体的组分累入地层。井处理流体可W在井处理 操作过程中的任何时间累入地层。在一个实施方案中，井