油处理中的含有非离子表面活性剂作为乳液改性剂的制剂的制作方法-k8凯发

发明领域本发明涉及含有非离子表面活性剂或其混合物的制剂以及这样的制剂用于防止乳液形成、使乳液破坏/解体或改性的用途。更具体地，非离子表面活性剂涉及直链、支链或半支链醇烷氧基化物，其与溶剂一起以制剂形式用作在水溶液中的非乳化剂、破乳剂或弱乳化剂，以防止与油的高盐水/海水乳液和/或酸性水/油乳液中的乳液的形成，和/或使与油的高盐水/海水乳液和/或酸性水/油乳液中的乳液解体。发明背景及现有技术讨论石油生产通常与水产生相关联。刺激操作如水力压裂、基质酸化或酸压裂使用大量的水，水一旦与原油接触就可能产生许多问题。这些问题包括从地层损害、粘度增加到乳液形成。后者是一种不期望的效果，因为它可能进一步损害地层并降低其渗透性，以及一旦到达地面就会对采收石油构成巨大挑战。由于在酸性介质中以及在各种金属盐、树脂和沥青质的存在下在芳族烃和多芳烃与含氧物质之间的强烈且复杂的相互作用，一些乳液可能是非常稳定的(特别是酸乳液)。因此，它们的分离可能导致显著的额外成本。在经历强化采油(eor)操作的储层中，当利用诸如水驱(wf)、碱聚合物驱(ap)或碱表面活性剂聚合物驱(asp)等工艺时，采出水(pw)的量可能非常巨大，从而达到9:1或更高的水油比。因此高度需要诸如非乳化剂(ne)、弱乳化剂(we)或破乳剂(de)等的产品来与施加至地层或井眼的不同处理剂一起注入，以避免或最小化乳液形成。一旦到达地面，典型地还需要诸如破乳剂(de)等的其他产品来破坏确实形成的乳液，以采收石油并确保采出水(pw)在其可以被重新利用或处置之前的最低限度处理。市场上可用的许多非乳化剂、弱乳化剂或破乳剂产品具有高度毒性或是危害性的。许多商业产品基于甲醛、酚醛树脂、胺、季盐、多胺或多亚胺，并且通常在苯、甲苯、乙苯或二甲苯溶剂(btex溶剂)中配制。这些制剂显然不是环境友好的选择。此外，许多被描述为在宽范围情况下提供应用可能性的组合物是复杂且昂贵的制剂。典型的乳液改性剂描述于us2,499,370(烷氧基化烷基酚树脂)和us 4,537,701(烷氧基化异烷基酚-甲醛树脂和烷氧基化聚亚烷基多胺)中。最近，描述了包含破乳剂或离子表面活性剂的复杂组合物，如烷基芳基磺酸的盐和双酚二醇醚/酯(与增溶性非离子表面活性剂和第二增溶性溶剂如二醇醚、酰胺、酮或醇组合)(us2003/0032683)。us2009/0149557中描述了破乳剂组合物中使用的阴离子表面活性剂如烷基磺基琥珀酸盐、烷基膦酸及其盐，以及非离子表面活性剂和溶剂如二元酯。wo 20131588989描述了非离子破乳剂如聚乙烯亚胺烷氧基化物和交联环氧乙烷/环氧丙烷共聚物(与非离子、阳离子、阴离子和两性表面活性剂，以及偶联剂/溶剂如二醇、亚烷基二醇或醇的烷基醚组合)。此段中列出的所有参考文献均通过引用并入本文用于所有目的。由于各种原油的不同构成和井下环境的变化(诸如例如高盐水或强酸性环境)，为所有等级的原油和各种井下情形(如高盐水/高酸性环境)提供通用乳液改性剂制剂是极具挑战性的。尽管如此，还是期望提供可适用于多种情形的乳液改性剂制剂，以避免对于有效的乳液防止/改性而需要过大数量的产品。此外，除了传统的油田和石化市场外，存在将新型乳液改性剂产品的范围扩展到其中乳液形成也是不期望的现象的其他市场中的可能性。这样的市场可以包括但不限于金属加工润滑剂(mwl)、油墨、油漆和涂料(ipc)、油基发电厂、棉籽油、药品和农用化学品如农药。因此，持续需要简单、稳定、低成本、环境友好的乳液改性剂制剂，以有效且普遍地应用于化学、油田和一般工业以及家庭和农业化学工业中。发明目的本发明的一个目的是提供非乳化剂/弱乳化剂/破乳剂制剂，用于在地下地层的处理期间增强了防止在水溶液中的乳液的形成或使在水溶液中的乳液解体，以随后导致有效的采油。本发明的另一个目的是对在高盐水环境或高酸性环境中的水油乳液提供简单、稳定和环境友好的乳液改性剂系统，所述系统包含乙氧基化醇和溶剂，用于实现有效的防止乳液形成或实现在水溶液中的乳液解体，具有在宽范围的原油内的适用性。

背景技术：

技术实现思路

0、发明概述

1、在以下，描述了根据本发明的一种制剂，其可以用于防止水油乳液形成和/或使水油乳液解体。已发现这些制剂对水油乳液改性，并且对于水和原油乳液是非常有效的非乳化剂/弱乳化剂和/或破乳剂(特别是在高盐水环境或高酸性环境中)。

2、制剂包含至少一种具有如式1中所示的分子结构的乙氧基化醇：

3、r-o-(c2h4o)n-h   (1)

4、其中r包括具有6至18个碳原子、更优选6至16个碳原子、最优选6至13个碳原子的直链或支链烷基，并且n为3至20、更优选3至18、最优选3至15。

5、另外，制剂还包含至少一种选自醇、醚或其混合物的溶剂。溶剂(优选处于液相)选自具有式r1-oh的醇，其中r1是具有1至20个碳原子、更优选1至12个碳原子的直链或支链烷基链或者环状基团，或者其中溶剂选自由亚烷基二醇醚或烷基醚组成的醚组。

6、在一个优选的实施方案中，制剂包含至少两种选自醇和/或醚的溶剂(两者均处于液相)。溶剂中的至少一种是具有式r1-oh的醇，其中烷基r1在2-位支化，该烷基链具有12至20个碳原子、更优选12至16个碳原子或最优选12至14个碳原子。

7、制剂已被证实在盐水环境或酸性环境、特别是在具有不超过150000总溶解固体(tds)、更优选不超过130000tds、最优选不超过120000tds含量且具有不超过10的ph的高盐水环境中是有效的。

8、本发明的制剂也已被证实在不超过30重量％酸(例如hcl)、更优选不超过20重量％酸、最优选不超过15重量％酸且具有不低于2的ph的高酸性环境中是有效的。

9、在本发明的一个实施方案中，工作环境的ph值将在2至12、更优选2至10、最优选4至10的范围内。因此，本发明将在ph为2至7、优选4至7的酸性环境中以及在ph为大于7至12、优选为大于7至10的盐水环境中起作用。

10、制剂可能潜在地还包含不超过99.9重量％的水。从其中本发明的制剂可以潜在地被利用的环境可以看出，水可以是油田水(从地下储层中回收的或从采收操作中获得的)。

11、在一个优选的实施方案中，制剂包含至少两种不同的乙氧基化醇，该乙氧基化醇具有如式(1)中所示的结构。优选地，制剂包含其中r是具有6至10个碳原子的直链烷基链的一种乙氧基化醇和其中r是具有10至18个碳原子的支链烷基链的另一种乙氧基化醇。

12、制剂优选含有一种或多种乙氧基化醇，其为一种或多种乙氧基化醇与一种或多种溶剂的组合含量的约10重量％至约60重量％。

13、在一个高度优选的实施方案中，制剂将包含至少一种具有上述式1的结构的乙氧基化醇和至少一种选自所述醇或醚或者其混合物的溶剂(结合上述的实施方案)。

14、本发明的另一个实施方案是一种用于防止水油乳液形成或使水油乳液解体的方法，其包括

15、i)提供一种制剂，该制剂包含：

16、a)至少一种具有以下结构的乙氧基化醇：

17、r-o-(c2h4o)n-h   (i)

18、其中r包括具有6至18个碳原子的直链或支链烷基；

19、n为3至20；和

20、b)至少一种选自醇、醚或其混合物的溶剂；

21、ii)使以上i)中描述的制剂以有效防止水油乳液形成或使水油乳液解体的浓度与高盐水水油乳液或高酸性的水油乳液接触。

22、这种用于防止水油乳液形成或使水油乳液解体的方法将包括上述本发明制剂的所有实施方案和优选实施方案。

23、还要求保护一种制剂用于防止水油乳液形成或使水油乳液解体的用途，该制剂包含：

24、i)至少一种具有以下结构的乙氧基化醇：

25、r-o-(c2h4o)n-h   (i)

26、其中r包括具有6至18个碳原子的直链或支链烷基；

27、n为3至20；和

28、ii)至少一种选自醇、醚或其混合物的溶剂；

29、该制剂在高盐水水油乳液或高酸性的水油乳液中是有效的。

30、本发明制剂用于防止水油乳液形成或使水油乳液解体的用途将包括以上描述的所述制剂的所有实施方案和优选实施方案。

31、与现有技术不同，本发明被描述为包含环境友好的乙氧基化醇和溶剂的简单制剂，其既可以作为微乳液使用，或者备选地以100％活性形式使用。无需添加额外的表面活性剂如阴离子、阳离子或两性表面活性剂；也不需要添加额外的破乳剂如酚醛树脂、多胺等或对环境不友好的btex溶剂。在一个优选的实施方案中，本发明是采用的唯一非乳化剂/弱乳化剂/破乳剂，并且在不存在任何额外的破乳剂或对环境不友好的溶剂的情况下使用。本发明的制剂由小分子组成，从而具有低粘度和低倾点，提供高于聚合物基制剂的期望优点，如在一定温度范围内易于处理。此外，还避免了由聚合物基组合物引起的问题，如井下地层损坏。所描述的制剂在高盐水环境和高酸性环境中均是有效的，并且可以与多种多样的原油(范围为从轻质油(具有低百分比的沥青质)到重质油(具有高百分比的沥青质))一起使用。

32、根据以下详细描述，本发明的这些以及其他特征和优点将变得明显。