用于在井中控制石蜡和沥青质问题的组合物和方法技术

用于在井下环境和在油气井操作中使用的相关设备中控制重质烃的组合物和方法。所述组合物和方法包括醚和任选的酯、烷氧基化醇或烃助溶剂。所述组合物和方法可用于通过在井下和相关设备溶解石蜡、使石蜡和沥青质悬浮以及溶解重质油控制重质烃如石蜡和沥青质。

Compositions and methods for controlling paraffin and asphaltene problems in a well

Compositions and methods for controlling heavy hydrocarbons in downhole environments and related equipment used in oil and gas well operation. The compositions and methods include ethers and optionally esters, alkoxy alcohols, or hydrocarbon Co solvents. The compositions and methods can be used to control heavy hydrocarbons such as paraffin and asphaltenes by dissolving paraffin in the downhole and associated equipment, suspending paraffin and asphaltenes, and dissolving heavy oil.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在井中控制石蜡和沥青质问题的组合物和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2014年7月15日提交的美国申请号62/024,900的优先权，其公开内容通过引用结合在本文中用于全部目的。专利
本专利技术涉及油气井中重质烃问题的控制，并且更具体涉及在这样的井中的石蜡和沥青质问题的控制。专利技术背景重质烃如石蜡和沥青质通常发现于来自许多不同地区、来自同一地区的一个油田到另一个油田以及实际上在某些情况中来自同一油田的一个井到另一个井的各种各样的原油中。沥青质是大的芳族团块，其主要由通过自然存在以溶液/悬浮液保持在原油中的的杂环、附着至沥青质团块外表面的石油树脂组成。无论如何，众所周知的是，它们可能会在生产管线、运输管线、储存箱等中沉淀和沉积，尤其是在压力降低使得树脂脱附的情况下。另一方面，石蜡是在温度降低至石蜡在原油中的溶解温度得到蜡的外观的区域中沉淀和沉积的饱和烃蜡。这通常被称为蜡出现温度(WAT)。沥青质和石蜡具有共同的特征：它们可以抑制或阻碍从井中的采集、污染运输线并且在储罐中形成沉积。由于它们特征的差异，沥青质的控制不会一定导致石蜡的控制，并且反之亦然。因此，测试原油以确定石蜡/沥青质含量，从而确定哪种处理形式最适合特定的原油。使问题复杂化的是，在大多数原油中，发现沥青质和石蜡二者，尽管一种可以以比另一种大得多的量存在。重质烃控制即石蜡和沥青质控制的问题涉及两种主要方法(1)在它们引起问题的情况下移除已经形成的沉积，和(2)使沉积的形成最小化。如本领域中人员所充分理解的，由于问题的复杂性，通常存在并非一种控制沥青质问题和石蜡问题的解决方案。对于存在的沉积来说，如以上指出的，在石蜡的情况中，即使涉及石蜡在原油中的溶液的平衡条件的略微变化也可以引起石蜡的沉淀。平衡条件的一种这样的变化可以是降低的温度。在石蜡的情况中，已知原油中的颗粒物质加速蜡的沉淀，因为这样的颗粒起用于由原油中悬浮的较小粒子形成大石蜡粒子的核的作用。这些在某些条件下将会沉淀的较大粒子形成了以上讨论的问题。在沥青质沉积的情况中，通常发现沥青质和其他重质烃材料如沥青质为在原油中的悬浮固体粒子。这些重质沥青质型分子通常在胶体悬浮固体粒子中出现，所述胶体悬浮固体粒子在保持它们分散的条件变化的情况下从原油中落下，例如沉淀。影响石蜡的聚集(buildup)及其沉淀的许多相同因素是将会导致来自原油的沥青质和相似的重质烃的沉淀的相同因素。还已知的是，沥青质和由其引起的问题通常在与采集地层相邻的井中出现，对于石蜡形成来说通常不是这样的情况。已经使用了常用的溶剂BETX(苯、乙苯、甲苯、和二甲苯)，并且其有效移除石蜡沉积，但是由于环境担忧、政府法规(尤其是对海上应用)、以及在运输和处理期间引起另外的安全性的较低闪点问题，正遇到日益增加的使用阻力。专利技术概述在一个方面中，本专利技术提供用于从管道、运输管线、井口设备储存设施等中移除石蜡的组合物。在另一方面中，本专利技术提供用于从井眼、采集管道、储存设施等中移除沥青质沉积、重质焦油等的组合物。在另一个方面中，本专利技术提供用于处理井眼、采集设备和储罐以移除石蜡和沥青质沉积的方法。在又一个方面中，本专利技术提供用于抑制来自原油的石蜡和沥青质沉淀的组合物和方法。根据以下详细描述，其中参照了附图中的图，本专利技术的这些和另外的特征和优点将会变得显而易见。附图简述图1示出了多种乙氧基化物在原油和去离子水中的表现。图2示出了NTDA-3在原油和去离子水中的表现。图3示出了NTDA-3在原油和采出水中的表现。图4示出了NTDA-8在原油和去离子水中的表现。图5示出了NTDA-8在原油和采出水中的表现。优选实施方案详述如本领域技术人员已知的，对于用于几乎任何种类的油/气井、外周设备如管、流动管线、储罐等的处理的任何溶剂/组合物来说，具有高闪点的液体是理想的。因此，本专利技术的组合物和方法可以采用含有约8至约30个碳原子并且具有以下通式的醚：R-O-R1I其中R和R1各自为可以彼此独立为直链或支链的2至30个碳原子的烷基。优选地，R和R1中的每一个含有5至7个碳原子。适合的醚的非限制性实例包括二丁基醚、二己基醚、二庚基醚、二辛基醚、二壬基醚、二癸基醚、己基-辛基醚、己基-庚基醚、二(2-乙基己基)醚、二(2-丙基庚基)醚等。因此，醚可以是对称的或非对称的并且可以包含多种醚例如对称醚和非对称醚的混合物。本专利技术的组合物可以包含上述一种或多种醚与表面活性剂的混合物，其可以为(1)具有一个或多于一个酯基的酯、(2)烷氧基化醇、或(3)它们的混合物的。可用于本专利技术的组合物的基础酯将会具有以下通式：或者其中R2至R5是具有1至30个碳原子的直链或支链烷基并且n是0至20。可以在制备一元酯中使用的典型羧酸的非限制性实例包括甲酸、乙酸、戊酸、辛酸、月桂酸、花生酸等。可以在制备二元酯中使用的典型羧酸的非限制性实例包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、邻苯二甲酸、杜鹃花酸等。可以在制备三元酯中使用的典型羧酸的非限制性实例包括柠檬酸、乌头酸(aconitricacid)、均苯三酸、丙烷-1，2，3-三元羧酸等。可用于形成本专利技术的酯的醇包括含有6至20个碳原子的单羟基醇并且可以是直链醇、支链醇、或格尔伯特(Guerbet)醇(通常描述为2-烷基-1-醇)。适合的醇的非限制性实例包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、辛醇、癸醇、2-丁基-1-辛醇、2-丙基-1-庚醇、2-乙基-1-己醇等。如指出的，除了上述酯之外，可用于形成组合物并且在本专利技术中使用的表面活性剂可以包括各种各样的烷氧基化醇。通常，可用于本专利技术的烷氧基化醇将会具有以下通式：CH3(CxH2x)-O-(CnH2nO)y-(C2H4O)z-HIV其中x是3至30n是2-4，y是0至6，并且z是3至20。尤其是，优选的烷氧基化醇是乙氧基化醇，此时x是5至29，y是0，z是3至12。可以在制备酯中使用的烷氧基化醇的非限制性实例是异十三烷醇、异癸醇、2-丙基庚醇、2-乙基己醇、月桂醇等。除了以上列出的组分以外，本专利技术的组合物可以包含通常本质上为烃的助溶剂或载体。还重要的是提到，早先描述的醚可以同时充当溶剂和载体流体二者。通常，载体具有高含量的环烷烃和或高度支链的链烷烃。一般来说，助溶剂可以含有约20％至约90％以上的环烷烃、异链烷烃、或它们的混合物。尤其是，具有这样的组成的载体将会含有在约C8至约C30范围内的烃。以下表1列出了可以在本专利技术的组合物中使用的各种各样的载体的非限制性实例。表1如可以在表1中看到的，助溶剂可以包含具有约10％至约35％的异链烷烃、约30％至约73％的环烷烃并且具有约C8至约C30的碳链长度的液体烃。如还可以从表1中看到的，一些载体可以包含大量直链烷烃，而其他助溶剂可以含有少量含氧物(oxygenate)如醇、酯等。如根据表1还应当显而易见的，一些载体可以含有烯烃，而其他助溶剂例如柴油可以含有大量芳族化合物。通常，表1说明，在本专利技术的组合物中，尽管在某些情况中可以存在其他化合物，任选的助溶剂可以有利地使用各种各样的烃。还将会理解的是，尽管可以使用柴油，其不优选作为载体，这主要是因为其较高的芳族化合物含量使得其在生态上是较不理想的。当用作仅溶解或降解石蜡/沥青质固体的溶剂时，在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制重质烃的组合物，所述组合物包含：A.具有以下通式的醚：R‑O‑R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.15 US 62/024,9001.一种用于控制重质烃的组合物，所述组合物包含：A.具有以下通式的醚：R-O-R1I其中R和R1各自为可以彼此独立为直链或支链的含有约1至约29个碳原子的烷基；和B.至少一种选自由下列各项组成的组的附加组分：(i)以下式的酯：其中R2-R5是具有1至30个碳原子的直链或支链烷基并且n是0至20；(ii)具有以下通式的烷氧基化醇：CH3(CxH2x)-O-(CnH2nO)y-(C2H4O)z-HIV其中x是3至30，n是2至4，y是0至6并且z是3至20；和(iii)(i)和(ii)的混合物；(iv)烃助溶剂；和(v)(i)、(ii)和(iv)的混合物。2.权利要求1所述的组合物，其中所述助溶剂包含含有约6至约30个碳原子的液体烃。3.权利要求2所述的组合物，其中所述助溶剂包含约20至约90重量％以上的环烷烃、异链烷烃或它们的混合物。4.权利要求2所述的组合物，其中所述助溶剂包含约10至约35重量％的异链烷烃和约30至约73重量％的环烷烃，其全部含有约8至约30个碳原子。5.权利要求1所述的组合物，其中所述醚以约40至约90重量％的量存在，酯和烷氧基化醇的组合量以约0.01至约5重量％的量存在。6.权利要求5所述的组合物，其中所述助溶剂以约10至约90重量％的量存在。7.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包含多至约99重量％的醚。8.权利要求1所述的组合物，其中R和R1各自含有5至7个碳原子。9.一种在油气井和相关设备中控制重质烃的方法，所述方法包括：I.提供包含下列各项中的一种的组合物；配制物A，其包含具有以下通式的醚R-O-R1I其中R和R1各自为可以彼此...

【专利技术属性】
技术研发人员：内尔松·阿凯格，若热·费尔南德斯，克里斯蒂安·琼斯，保罗·菲勒，
申请(专利权)人：萨索尔功能化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE