使用表面改性處理劑抑制金屬表面上結(jié)垢的方法
【專利說明】使用表面改性處理劑抑制金屬表面上結(jié)垢的方法
[0001] 本申請要求2013年9月20日提交的美國專利申請序列號61/880,833和2013年9月 20日提交的美國專利申請序列號61/880,835的權(quán)益，其都在此W它們整體引入。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種通過在金屬管、流動管道或容器表面上施用具有錯和疏水性尾部 的處理劑，來抑制在從地下儲層生產(chǎn)流體過程中該金屬管、流動管道或容器上結(jié)垢的方法。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 從地下儲層生產(chǎn)的流體通常是材料例如脂族控、芳族控、雜原子分子、陰離子和陽 離子鹽、酸、砂、渺泥和粘±的復(fù)雜混合物。運(yùn)些流體的性質(zhì)，與它們經(jīng)常經(jīng)歷的熱、壓力和 素流的苛刻條件相組合，是地下儲層中的污染物例如污垢、鹽、石蠟、腐蝕物、漸青質(zhì)和細(xì)菌 的形成和沉積的構(gòu)成因素。具體地，運(yùn)種污染物沉積在控生產(chǎn)井和非控生產(chǎn)井中所用的裝 置和流動管道上。
[0005] 在運(yùn)種處理過程中金屬表面的腐蝕是一個突出的問題，運(yùn)體現(xiàn)在金屬的表面凹 痕、脆變和損失。例如，在運(yùn)種井增產(chǎn)技術(shù)如浸酸、酸洗、基質(zhì)酸化和酸裂化中，處理流體的 酸性性質(zhì)導(dǎo)致井中的生產(chǎn)或修井管道遭遇到相當(dāng)大的酸腐蝕。
[0006] 此外，含水流體例如用于鉆井和完井的那些具有高的鹽含量，其導(dǎo)致腐蝕。金屬表 面暴露到的氣體例如二氧化碳和硫化氨也產(chǎn)生了高酸性環(huán)境。例如，在氣流加工過程中，在 流動管線中可W看見來自于鹽水和硫化氨的腐蝕效應(yīng)。甲醇的存在(其經(jīng)常添加到運(yùn)種流 體中W防止形成不期望的水合物)經(jīng)常進(jìn)一步增加了金屬表面的腐蝕傾向。
[0007] 此外，天然存在的和合成的氣體經(jīng)常通過用吸收性酸性氣體、二氧化碳、硫化氨和 氯化氨處理來調(diào)節(jié)。吸收劑和酸性組分的降解W及副產(chǎn)物的產(chǎn)生(來自酸性組分與吸收劑 的反應(yīng))導(dǎo)致金屬表面的腐蝕。
[000引污垢和漸青質(zhì)的沉積進(jìn)一步產(chǎn)生問題，因?yàn)樗鼈兘档土司a(chǎn)率和縮短了生產(chǎn)裝 置的壽命。為了從井中和裝置中清潔運(yùn)種沉積物，必需停產(chǎn)，運(yùn)是耗時和昂貴的。
[0009] 在運(yùn)種油田處理方法中相當(dāng)普遍的是使用處理劑來抑制或防止形成運(yùn)種污染物。 但是，許多常規(guī)的抑制劑對于用于油田處理方法來說變得不可接受，運(yùn)歸因于已經(jīng)實(shí)施的 環(huán)保措施。已經(jīng)尋找替代的解決方案來抑制運(yùn)種污染物的形成。
[0010] 應(yīng)當(dāng)理解的是，提供上述討論僅用于說明性目的，并非打算限制所附權(quán)利要求書 書的范圍或主題或者任何相關(guān)的專利申請或?qū)＠姆秶蛑黝}。因此，所附權(quán)利要求書或 者任何相關(guān)申請或?qū)＠臋?quán)利要求書不應(yīng)當(dāng)受限于上面的討論，或者僅因?yàn)榇颂幪峒傲怂?們而解釋為具有、包括或排除上述特征或缺點(diǎn)中的每一個或任一個。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，提供了一種抑制在地下儲層中或者延伸出或延伸向 地下儲層的金屬管、流動管道或容器上污染物導(dǎo)致的結(jié)垢的方法。該方法包括在該金屬管、 流動管道或容器上的金屬氧化物上引入表面改性處理劑。該表面改性處理具有疏水性尾部 和用于將該表面改性處理連接到金屬氧化物上的錯。該表面改性處理的錯連接到該金屬氧 化物的至少一部分上。污染物在該管、流動管道或容器上的聚集通過將能夠使運(yùn)種污染物 結(jié)垢的流體暴露于疏水性尾部來抑制。
[0012] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制在地下儲層中或者延伸出或延伸向 地下儲層的金屬管、流動管道或容器上污染物導(dǎo)致的結(jié)垢的方法。該方法包括在該金屬管、 流動管道或容器上的金屬氧化物上引入表面改性處理劑。該表面改性處理劑具有錯和疏水 性尾部。該錯是有機(jī)含憐酸衍生物。該疏水性尾部遠(yuǎn)離該金屬氧化物定向。該錯連接到該金 屬氧化物的至少一部分上。該管、流動管道或容器上的來自流體的污染物的結(jié)垢通過將該 流體暴露于該疏水性尾部而抑制。
[0013] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污染物在用于地下儲層中或者延伸 出或延伸向地下儲層的金屬管、流動管道或容器上結(jié)垢的方法。該方法包括在該金屬管、流 動管道或容器上的金屬氧化物上引入表面改性處理劑。該表面改性處理劑具有錯和疏水性 尾部。該錯是含金屬的絡(luò)合物，該疏水性尾部是有機(jī)娃材料、氣化控或者有機(jī)娃材料和氣化 控二者。該錯連接到該金屬氧化物的至少一部分上。該管、流動管道或容器上的來自流體的 污染物的結(jié)垢通過將該流體暴露于該疏水性尾部而抑制。
[0014] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污染物在地下儲層中或者延伸出或 延伸向地下儲層的金屬管、流動管道或容器上結(jié)垢的方法。在該方法中，將表面改性處理劑 累入地下地層中。該表面改性處理劑具有錯和疏水性尾部。該表面改性處理劑的錯連接到 該金屬管、流動管道或容器表面上的金屬氧化物上。當(dāng)流體暴露于表面改性處理劑的疏水 性尾部時，抑制來自于該流體的污染物在該管、流動管道或容器的表面上的沉積。
[0015] 在另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污染物在地下儲層中或者延伸出或延伸向地 下儲層的金屬管、流動管道或容器上形成結(jié)垢的方法，其中首先將表面改性處理劑累入該 地下儲層中。該表面改性處理劑具有錯和疏水性尾部。該錯是有機(jī)含憐酸衍生物。該表面改 性處理劑的錯然后連接到該金屬管、流動管道或容器表面上的金屬氧化物上。當(dāng)流體暴露 于表面改性處理劑的疏水性尾部時，抑制了來自于該流體的污染物在管、流動管道或容器 表面上的沉積。
[0016] 在另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污染物在地下儲層中或者延伸出或延伸向地 下儲層的金屬管、流動管道或容器上結(jié)垢的方法，其中首先將表面改性處理劑累入該地下 儲層中。該表面改性處理劑具有錯和疏水性尾部，其中該錯是含金屬的絡(luò)合物，該疏水性尾 部是有機(jī)娃材料、氣化控或者有機(jī)娃材料和氣化控二者。該表面改性處理劑的錯然后連接 到該金屬管、流動管道或容器的表面上的金屬氧化物上。當(dāng)流體暴露于表面改性處理劑的 疏水性尾部時，抑制了來自于該流體的污染物在管、流動管道或容器表面上的沉積。
[0017] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污染物在井中或者延伸出或延伸向 井的金屬管、流動管道或容器上沉積的方法。在該方法中，將底漆施用到該金屬管、流動管 道或容器的至少一部分上。該底漆在該金屬管、流動管道或容器的表面的至少一部分上形 成涂層。表面改性處理劑然后施用到該涂層上。該表面改性處理劑具有錯和疏水性尾部。該 涂層具有用于錯的反應(yīng)性位置。該表面改性處理劑的錯鍵合到該反應(yīng)性位置的至少一部分 上。當(dāng)流體暴露于表面改性處理劑的疏水性尾部時，抑制來自于該流體的污染物在管、流動 管道或容器表面上的沉積。
[0018] 在另一實(shí)施方案中，公開了一種抑制污染物在井中或者延伸出或延伸向井的金屬 管、流動管道或容器上沉積的方法，其中首先將底漆施用到該金屬管、流動管道或容器上， W在該金屬管、流動管道或容器的表面的至少一部分上形成涂層。然后將具有錯和疏水性 尾部的表面改性處理劑施用到該涂層。該錯是有機(jī)憐衍生物。該表面改性處理劑的錯鍵合 到涂層上的反應(yīng)性位置。當(dāng)流體暴露于表面改性處理劑的疏水性尾部時，抑制來自于該流 體的污染物在管、流動管道或容器表面上的沉積。
[0019] 在另一實(shí)施方案中，公開了一種抑制污染物在井中或者延伸出或延伸向井的金屬 管、流動管道或容器上沉積的方法，其中首先將底漆施用到該金屬管、流動管道或容器上， W在該金屬管、流動管道或容器的表面的至少一部分上形成涂層。然后將具有錯和疏水性 尾部的表面改性處理劑施用到該涂層。該錯是金屬，該疏水性尾部是有機(jī)娃材料、氣化控或 者有機(jī)娃材料和氣化控二者。該表面改性處理劑的錯連接到涂層上的反應(yīng)性位置。當(dāng)流體 暴露于表面改性處理劑的疏水性尾部時，抑制來自于該流體的污染物在管、流動管道或容 器表面上的沉積。
[0020] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污垢、誘跡、石蠟、漸青質(zhì)、鹽、細(xì)菌 或其混合物在井中或者延伸出或延伸向井的金屬管、流動管道或容器上沉積的方法。該管、 流動管道或容器包含合金鋼或碳鋼。在該實(shí)施方案中，該合金鋼或碳鋼用底漆處理W在表 面上賦予反應(yīng)性官能團(tuán)。然后將井流體累入該井中。該流體具有表面改性處理劑。該表面改 性處理劑具有錯和疏水性尾部。該錯結(jié)合到合金鋼或碳鋼上的反應(yīng)性官能團(tuán)。該疏水性尾 部不直接連接到該合金鋼或碳鋼。當(dāng)流體暴露于表面改性處理劑的疏水性尾部時，抑制來 自于該流體的污染物在管、流動管道或容器表面上的沉積。
[0021] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污垢、誘跡、石蠟、漸青質(zhì)、鹽、細(xì)菌 或其混合物在井中或者延伸出或延伸向井的金屬管、流動管道或容器上沉積的方法。該管、 流動管道或容器包含合金鋼或碳鋼。該合金鋼或碳鋼用底漆處理W在該金屬管、流動管道 或容器表面上賦予反應(yīng)性官能團(tuán)。然后將包含表面改性處理劑的流體累入該井中。該表面 改性處理劑具有錯和疏水性尾部。該表面改性處理劑的錯是有機(jī)含憐酸衍生物。該有機(jī)憐 衍生物結(jié)合到該合金鋼或碳鋼上的反應(yīng)性官能團(tuán)。該疏水性尾部不直接連接到該合金鋼或 碳鋼。當(dāng)流體暴露于表面改性處理劑的疏水性尾部時，抑制來自于該流體的污染物在管、流 動管道或容器表面上的沉積。
[0022] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了一種抑制污垢、誘跡、石蠟、漸青質(zhì)、鹽、細(xì)菌 或其混合物在井中或者延伸出或延伸向井的金屬管、流動管道或容器上沉