一种抑制烃中乳液形成的组合物和方法技术

本发明专利技术提供抑制烃中的环烷酸和金属离子之间形成乳液的组合物，所述组合物包括以最多达３０重量％存在的至少一种烷氧基化胺、以２－１０重量％存在的至少一种酸以及以３０－７０重量％存在的至少一种醇。还提出了使用这种组合物抑制烃中环烷酸和金属离子之间形成乳液的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及烃中乳液形成的抑制。具体地，本专利技术涉及在烃抽提过程中用于抑制乳液例如羧酸钠乳液形成的组合物。例如，在井眼附近和井眼中，或者在加工设备例如分离器和化学-电脱水器中。本专利技术还涉及利用本专利技术组合物抑制所述乳液发生的方法。
技术介绍
在抽提和加工过程中原油中沉淀或乳液的形成显示出大量问题。例如，稳定乳液的形成延缓了待销售和使用的油品的生产，并且对油品的销售质量具有不利作用。从整体上说，原油中沉淀或乳液的形成降低了抽提、加工和精炼过程的效率。原油中沉淀或乳液的形成通常由金属阳离子与固有的环烷酸的反应引起。对此， 通常认为环烷酸是由石油烃储层生物降解产生的烷基取代的非环状和环状羧酸的复杂混合物。环烷酸是几乎全部原油的正常成分，并可以以最多达4重量％的量存在。它们主要见于未成熟的重质原油中，而石蜡基原油的环烷酸含量通常较低。在发生沉淀和乳液形成的原油中发现的金属阳离子包括碱金属和碱土金属例如钠、钾、钙和镁的离子。还可包括过渡金属例如铁的离子。原油中金属离子与环烷酸的反应形成两种常见类型的沉淀/乳液(1)环烷酸钙环烷酸钙来自具有高含量四元羧酸的重质原油，通过环烷酸与钙离子之间的反应形成。环烷酸的性质对于流动保障造成了极大的挑战，例如 扼流器、阀门、泵和容器内件的堵塞； 因迁移到水相中而导致的分离器中水夹套的堵塞； 因硬化沉淀物导致的堵塞而引起的计划外停车； 因可导致高NORM活性的重金属的存在而引起的清除问题； 因经分离的水中油含量的增加而引起的对水质的负面影响；以及 对注入井/处理井性能的负面影响。(2)羧酸钠羧酸钠由原油中的单羧酸与水相中的钠离子的反应生成，通常称为羧酸皂。它们引起与环烷酸钙不同的对输送保障的挑战，具体如下 它们形成极其稳定的粘性乳液，所述乳液在分离器中油和水组分的界面上积聚从而降低分离的停留时间和效率； 羧酸皂的污泥可降低贮存和输出油罐容量，使其难以从油罐中除去； 可能产生有毒的污泥；以及 亲油性皂质颗粒可被释放到分离的水中。人们认识到，环烷酸盐——在石油工业中通常称为“皂”——存在于多种烃的来源中。该问题被认为由高总酸值(TAN)所表明，所述高总酸值表示具有大量由通式R-COOH代表的环烷酸，但在文献中更具体地描述为如上所述的环状和非环状的羧酸。当处在精确条件下时，环烷酸由油相分配至水相。在“皂”形成中起重要作用的主要因素可分为生产化学问题原油组成、封存水和PH变化，以及物理参数例如压力、温度、 液体的共混、剪切力和含水量。环烷酸在精确条件下的分配可导致生产问题，包括在储层井眼界面处和整个表面设备例如管道和分离器中的固体形成和乳化(即，如上所列)。羧酸钠皂的形成及其随后的沉淀导致紧密的含乳液固体，如上所讨论的。所述沉淀可导致重大加工破坏和/或加工过程中的混乱，从而影响原油的销售。因此，本专利技术的某些实施方案涉及抑制在液体提取和加工过程中在5. 9-7. 5的pH 下的羧酸钠皂(即乳液)的形成，减少或避免随后用酸处理以减轻这些物质所导致的破坏的需要。羧酸钠“皂”通过酸性原油与高pH的盐水或类似水性介质的接触而形成。环烷酸皂形成中可用的水源包括储层中存在的封存水、为二次开采目的注射的水、滤出液或由于水锥进现象而夹带的水。羧酸钠皂的形成的促进过程是如下描述的酸性原油和液体的接触。根据系统内的反应化学，所形成的水通常被(X)2所饱和，并在储层压力、温度和盐水PH条件下建立平衡。储层中的形成液体中所含的二氧化碳(CO2)控制系统的pH。在生产传送中(X)2离解为碳酸氢根并进一步成为碳酸。由于压力下降，水的pH增加超过5. 9-6. 2 的PH阈值，使得原油中羧酸可离解，导致以某种程度分配到水相中，在那里它们可与钠阳离子反应形成皂。PH的变化被认为是与(X)2含量有关的压力下降的函数。因此，随着压力的下降，H+浓度降低且平衡移动，触发压力梯度下液体流动过程中例如从高压钻井升至低压加工设备时ω2的脱气。这种质子的还原导致水的PH的升高。已经使用多种化学添加剂来减少原油中沉淀或乳液的形成。例如，US 2005/0282711 Al和US 2005/0282915 Al (均属于Ubbels等人)公开了含有助水溶物例如磷酸单酯和磷酸二酯的表面活性剂组合物以及抑制在油-水界面处形成环烷酸盐的方法。 WO 2007/065107 A2 (Baker Hughes he.)公开了抑制在原油中和/或油井下游形成环烷酸固体或乳液的方法。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供抑制烃中环烷酸和金属离子之间形成乳液的组合物，所述组合物包括以最多达30重量％存在的至少一种烷氧基化胺、以2-10重量％存在的至少一种酸以及以30-70重量％存在的至少一种醇。如已经指出的，在烃的环境例如原油储层中，“环烷酸”包括羧酸的复杂混合物。因此，在本说明书中该术语应作这样的解读，并且不应理解为受特别限制。环烷酸可以以酸的中和形式存在或可离解为环烷酸根阴离子。在通常情况下，环烷酸离解为环烷酸根阴离子。参与乳化的金属阳离子通常为碱金属或碱土金属的离子。更具体地，所述金属阳离子通常为钠、钾、钙或镁的阳离子。所述乳液主要含有由环烷酸构成的羧酸钠，其可以以如上所述的环烷酸根阴离子和钠阳离子的形式存在。组合物中所用烷氧基化胺可为三代的或四代的烷基取代的胺，其中所述烷基再被一个或多个烷氧基基团取代。任选地，烷基还可被一个或多个叔胺基团取代，所述叔胺基团也可被烷氧基基团取代。本专利技术优选的烷氧基基团包括甲氧基、乙氧基和丙氧基基团。此外，所述烷氧基基团也可被一个或多个羟基基团取代。所述羟基基团可位于所述烷氧基基团的末端。例如，用于本专利技术的烷氧基化胺可具有以下结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．抑制烃中的环烷酸和金属离子之间形成乳液的组合物，所述组合物包括以最多达３０重量％存在的至少一种烷氧基化胺、以２－１０重量％存在的至少一种酸以及以３０－７０重量％存在的至少一种醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AU20089040862008年8月11日1.抑制烃中的环烷酸和金属离子之间形成乳液的组合物，所述组合物包括以最多达 30重量％存在的至少一种烷氧基化胺、以2-10重量％存在的至少一种酸以及以30-70重量％存在的至少一种醇。2.权利要求1的组合物，其中所述至少一种烷氧基化胺包括烷氧基化松香胺或Rosin Amine D03.权利要求2的组合物，其中所述烷氧基化松香胺具有以下结构式中的一种或多种4.权利要求1-3任一项的组合物，其中所述至少一种酸选自磷酸、甲酸、乙醇酸、丙酸、 丁酸和乙酸。5.权利要求1-4任一项的组合物，其中所述至少一种醇选自甲醇和异丙醇。6.抑制烃中环烷酸和金属离子之间形成乳液的方法，所述方法包括使包含以下组分的组合物在环烷酸去质子化的同时或之前与烃接触以最多达30重量％存在的至少一种烷氧基化胺、以2-10重量％存在的至少一种酸以及以30-70重量％存在的至少一种醇。7.权利要求6的方法，其中使所述组合物在约25-95°C的温度下与所述烃接触。8.权利要求6或7的方法，其中所述至少一种烷氧基化胺包括烷氧基化松香胺或Rosin Amine D09.权利要求8的方法，其中所述烷氧基化松香胺具有以下结构式中的一种或多种基、烯基或炔基基团，-(R3O)nR4,其中R3是具有1-3个碳原子的烷基且R4是H或者具有1-3 个碳原子的烷基基团，条件是R1、! 2和R5的至少一个是-(R...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·坎德卡，
申请(专利权)人：MI澳大利亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：AU