阻垢劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及抑制地下油或氣生產(chǎn)地層中結(jié)垢的方法，包括向所述地層中添加包含金屬螯合劑、阻垢劑和二價金屬陽離子的組合物，其中所述金屬螯合劑-金屬陽離子螯合物在環(huán)境溫度下的穩(wěn)定常數(shù)等于或高于由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)，和其中由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的溶解性隨溫度升高而降低。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及新型阻垢劑組合物，和在油田操作期間通過將所述阻垢劑施加到在油田操作期間獲得的水或水/油乳液中而防止水垢的方法。
技術(shù)介紹
來自天然來源的水經(jīng)常含有溶解的礦物，而明顯存在離子例如Ca2+、Mg2+和，在油田地層水的情況下，Ba2+，Sr2+和Ra2+。在溫度或pH值改變的條件下，ニ氧化碳從與其它含不同礦物內(nèi)容物(較不溶物質(zhì)，例如碳酸鹽和硫酸鹽)的水的溶液或摻混物中的損失可能作為水垢從溶液中沉積。在海底油田中，當(dāng)在地下泵送以幫助油回收的含硫酸鹽海水與地層水接觸時，此種沉積可能是尤其嚴重的。沉積的水垢妨礙油回收并甚至可能變得足夠嚴重到阻塞油井。因此通常的程序是用阻垢劑處理油井以使水垢沉積最小化或防止水垢沉積。在使用中，將阻垢劑的較濃縮的溶液向下泵送到油井中并沖洗入地層。從這里它浸析回到產(chǎn)出水中，從而保護井和管道工程以防結(jié)垢。必須達到性能的謹慎平衡。阻垢劑不但必須控制水垢，而且必須一方面在它將達到的溫度下在水中具有足夠溶解度以能夠?qū)崿F(xiàn)置放在地層中而本身不過早從溶液中沉淀，同時另一方面它必須在地層巖石內(nèi)保持足夠強以獲得適合的慢浸析速率。如果阻垢劑不足夠強地吸附，則它將全部非?？焖俚亟龌夭⑶揖畬⒃诙痰臅r間后要求再處理。阻垢劑的保留能通過吸附和沉淀過程達到。沉淀是達到更長阻垢劑擠壓壽命的已知方法?，F(xiàn)有技術(shù)US-3633672公開了將阻垢劑注入地層中的方法，該阻垢劑在中性至堿性pH值下僅形成所述抑制劑的微溶性鹽。這通過注入含高度酸性溶液、所述抑制劑和可溶性多價鹽的組合物進行。當(dāng)通過地層中和所述酸吋，PH值上升并且所述微溶性抑制劑鹽沉淀。它然后緩慢地溶解在產(chǎn)出流體中，從而保護生產(chǎn)設(shè)備。在實踐中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)是不可靠的，因為對反應(yīng)速率和沉淀的放置幾乎沒有控制。地層在性質(zhì)上必須是堿性的，因此它不適用于寬范圍的井。US 4393938公開了注入含阻垢劑、多價和單價陽離子的混合物的酸性溶液的方法。然后由于地層的緩沖影響通過在地層內(nèi)離子交換而形成阻垢劑的多價陽離子鹽。這種方法受儲層類型和礦物學(xué)限制并經(jīng)常由于沉淀反應(yīng)的差的產(chǎn)率而是效率低的。US 一 5141655公開了注入包括可溶性多價鹽和脲型化合物的酸性阻垢劑組合物的方法。當(dāng)井下放置時，所述脲型化合物熱分解而形成堿性溶液。在該更高的PH值下，阻垢劑的陽離子鹽形成并沉淀。在更低溫度例如40-60°C下，所述脲型化合物不會分解，pH值會保持相同并且阻垢劑鹽不會沉淀。這種方法是非常溫度驅(qū)動性的并限于具有大于80°C的井底溫度的儲層。US 4860829和SPE17008公開了使用穩(wěn)定常數(shù)低于膦酸鹽阻垢劑的金屬螯合剤，和溶解的多價鹽的阻垢劑注射方法。這導(dǎo)致多價陽離子從該螯合劑釋放。膦酸鹽抑制劑然后作為陽離子鹽沉淀。沉淀反應(yīng)則在與其它組分混合時立即發(fā)生。過早沉淀可能引起儲層中差的產(chǎn)品放置。據(jù)稱沉淀的延遲可能通過改變PH值引起。這種方法是受限制的，因為螯合劑必須具有比膦酸鹽低的穩(wěn)定常數(shù)，因此僅可以使用窄的阻垢劑選擇。溫度也是限制因素，因為在更高的井溫度下，阻垢劑將太迅速地沉淀并且產(chǎn)品放置不會是精確的?，F(xiàn)有技術(shù)中的阻垢劑，尤其是根據(jù)US-4860829的組合物具有當(dāng)混合時低穩(wěn)定性的缺點。因此，據(jù)要求根據(jù)US-4860829的阻垢劑組分在它們投入使用之前必須單獨地儲存。該專利技術(shù)的目的是提供穩(wěn)定性増加的阻垢劑，從而允許預(yù)混合而沒有阻垢劑尤其是膦酸鹽的過早沉淀。仍需要找到適合于防止地下油或氣生產(chǎn)地層中結(jié)垢的改進的組合物。此種組合物不應(yīng)該含有可能引起投入使用期間的問題的固體組分。進ー步希望阻垢劑組合物可以被 遞送和作為單組分儲存以便降低儲存成本和投入使用的復(fù)雜性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，向地層中添加包含金屬螯合劑、阻垢劑和金屬陽離子的組合物將防止地下油或氣生產(chǎn)低層中結(jié)垢，其中所述金屬螯合剤-金屬陽離子螯合物的穩(wěn)定常數(shù)高于由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供防止地下油或氣生產(chǎn)低層中結(jié)垢的方法，包括向所述地層中添加包含金屬螯合劑、阻垢劑和ニ價金屬陽離子的組合物，其中所述金屬螯合剤-金屬陽離子螯合物在環(huán)境溫度下的穩(wěn)定常數(shù)等于或高于由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)，和其中由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的溶解性隨溫度升高而降低。本專利技術(shù)進一歩提供用于防止地下油或氣生產(chǎn)地層中結(jié)垢的組合物，其包含金屬螯合剤、阻垢劑和ニ價金屬陽離子，其中所述金屬螯合剤-金屬陽離子螯合物在環(huán)境溫度下的穩(wěn)定常數(shù)等于或高于由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)，和其中由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的溶解性隨溫度升高而降低。本專利技術(shù)進一歩提供包含金屬螯合劑、阻垢劑和ニ價金屬陽離子的組合物用于防止地下油或氣生產(chǎn)地層中結(jié)垢的用途，其中所述金屬螯合剤-金屬陽離子螯合物在環(huán)境溫度下的穩(wěn)定常數(shù)等于或高于由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)，和其中由所述金屬陽離子和阻垢劑形成的螯合物的溶解性隨溫度升高而降低。本專利技術(shù)涉及通過使用略微不溶性阻垢劑鹽在產(chǎn)油地層內(nèi)的沉淀反應(yīng)而抑制水垢形成。阻垢劑當(dāng)它在產(chǎn)出流體中溶解時隨著時間的緩慢釋放保護井眼和生產(chǎn)設(shè)備以防止有害的水垢沉積。術(shù)語“環(huán)境溫度”是指0_40°C的溫度。用于防止水垢形成的組合物優(yōu)選按l_10wt%，特別是2_8wt%的濃度包含金屬陽離子。用于防止水垢形成的組合物優(yōu)選按10_50wt%，特別是20_30wt%的濃度包含至少ー種阻垢劑。用于防止水垢形成的組合物優(yōu)選按2_40wt%，特別是5_15wt%的濃度包含至少ー種金屬螯合剤。用于防止水垢形成的組合物可以包含加到100wt%的水。用于防止水垢形成的組合物優(yōu)選包含膦酸鹽阻垢劑。優(yōu)選將組合物調(diào)節(jié)到4-14的pH值，此時，在沒有螯合劑的情況下，阻垢劑的沉淀將立即發(fā)生。本專利技術(shù)組合物作為純產(chǎn)物在室溫下無限期地穩(wěn)定，并當(dāng)按任何比例，優(yōu)選按組合物的20-99wt%在選自海水和改性KCl鹽水的介質(zhì)中混合時，此種混合物也是無限期地穩(wěn)定的。這是因為與US-4860829中公開的方法不同，金屬螯合劑具有比膦酸鹽抑制劑更高的穩(wěn)定常數(shù)。當(dāng)將在選自海水和改性KCl鹽水的介質(zhì)中的混合物置于溫度超過40-150°C的井下時，這為金屬離子-阻垢劑螯合物的溶解度極限提供熱條件以足夠降低到在1-24小時的期間內(nèi)沉淀，這取決于pH值調(diào)節(jié)。高pH值水平將引起阻垢劑的較慢沉淀，低pH值水平將引起 阻垢劑的較快沉淀。該金屬離子-阻垢劑螯合物然后在地層中沉淀，從而允許阻垢劑在產(chǎn)出流體中緩慢釋放。因為組合物是穩(wěn)定的直到置于超過40-150°C的井下溫度下保持1-24小時，所以沒有觀察到金屬離子-阻垢劑螯合物的過早沉淀。這比US-4860829中公開的方法在泵送期間賦予更大靈活性。 阻垢劑沉淀的這種技術(shù)不受限于作為阻垢劑的膦酸鹽的選擇。本專利技術(shù)依靠具有與該阻垢劑相等的或更高的穩(wěn)定常數(shù)的螯合剤。這是指任何阻垢劑，優(yōu)選膦酸鹽或各種聚合物阻垢劑可以根據(jù)本專利技術(shù)投入使用。在大約50-70°C的低溫度下，對于依靠脲的熱分解的組合物沒有觀察到沉淀。根據(jù)US-5141655中公開的方法，要求脲的熱分解以釋放pH值改進劑。這根據(jù)本專利技術(shù)是不要求的。組合物和pH值的謹慎的改變允許對于不同井下溫度改變的沉淀時間。因此，可以對于在更高的溫度本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S·黑斯，M·J·托德，
申請(專利權(quán))人：科萊恩金融BVI有限公司，
類型：
國別省市：