使用表面改性處理劑抑制金屬表面上結垢的方法
【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的權益，其都在此W它們整體引入。 發明領域
[0002] 本發明設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流體過程中該金屬管、流動管道或容器上結垢的方法。
[0003] 發明背景
[0004] 從地下儲層生產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±的復雜混合物。運些流體的性質，與它們經常經歷的熱、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、漸青質和細菌 的形成和沉積的構成因素。具體地，運種污染物沉積在控生產井和非控生產井中所用的裝 置和流動管道上。
[0005] 在運種處理過程中金屬表面的腐蝕是一個突出的問題，運體現在金屬的表面凹 痕、脆變和損失。例如，在運種井增產技術如浸酸、酸洗、基質酸化和酸裂化中，處理流體的 酸性性質導致井中的生產或修井管道遭遇到相當大的酸腐蝕。
[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生了高酸性環境。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。甲醇的存在(其經常添加到運種流 體中W防止形成不期望的水合物)經常進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 氯化氨處理來調節。吸收劑和酸性組分的降解W及副產物的產生(來自酸性組分與吸收劑 的反應)導致金屬表面的腐蝕。
[000引污垢和漸青質的沉積進一步產生問題，因為它們降低了井生產率和縮短了生產裝 置的壽命。為了從井中和裝置中清潔運種沉積物，必需停產，運是耗時和昂貴的。
[0009] 在運種油田處理方法中相當普遍的是使用處理劑來抑制或防止形成運種污染物。 但是，許多常規的抑制劑對于用于油田處理方法來說變得不可接受，運歸因于已經實施的 環保措施。已經尋找替代的解決方案來抑制運種污染物的形成。
[0010] 應當理解的是，提供上述討論僅用于說明性目的，并非打算限制所附權利要求書 書的范圍或主題或者任何相關的專利申請或專利的范圍或主題。因此，所附權利要求書或 者任何相關申請或專利的權利要求書不應當受限于上面的討論，或者僅因為此處提及了它 們而解釋為具有、包括或排除上述特征或缺點中的每一個或任一個。
【發明內容】
[0011] 在本發明的一個實施方案中，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致的結垢的方法。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種污染物 結垢的流體暴露于疏水性尾部來抑制。
[0012] 在本發明的另一實施方案中，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致的結垢的方法。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。該錯是有機含憐酸衍生物。該疏水性尾部遠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垢通過將該 流體暴露于該疏水性尾部而抑制。
[0013] 在本發明的另一實施方案中，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。該錯是含金屬的絡合物，該疏水性尾部是有機娃材料、氣化控或者有機娃材料和氣化 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 污染物的結垢通過將該流體暴露于該疏水性尾部而抑制。
[0014] 在本發明的另一實施方案中，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合物，該疏水性尾 部是有機娃材料、氣化控或者有機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] 在本發明的另一實施方案中，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性位置。該表面改性處理劑的錯鍵合到該反應性位置的至少一部分 上。當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。該錯是有機憐衍生物。該表面改性處理劑的錯鍵合 到涂層上的反應性位置。當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娃材料、氣化控或 者有機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性位置。當流體 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] 在本發明的另一實施方案中，提供了一種抑制污垢、誘跡、石蠟、漸青質、鹽、細菌 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 面上賦予反應性官能團。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。該錯結合到合金鋼或碳鋼上的反應性官能團。該疏水性尾 部不直接連接到該合金鋼或碳鋼。當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] 在本發明的另一實施方案中，提供了一種抑制污垢、誘跡、石蠟、漸青質、鹽、細菌 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性官能團。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含憐酸衍生物。該有機憐 衍生物結合到該合金鋼或碳鋼上的反應性官能團。該疏水性尾部不直接連接到該合金鋼或 碳鋼。當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] 在本發明的另一實施方案中，提供了一種抑制污垢、誘跡、石蠟、漸青質、鹽、細菌 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