專利名稱：清洗油和氣井,管道,套管,地層和設(shè)備的組合物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種高閃點(diǎn)，低蒸汽壓的組合物的使用，將這種組合物注入到氣和油井以及周?chē)暮瑹N地層和處理設(shè)備中，并在上面形成涂層來(lái)除去積垢，石蠟，焦油和其它粘性組分。經(jīng)過(guò)這樣的處理后，可提高氣與/或油的流量，并且降低所有油和氣開(kāi)采設(shè)備中污物和積垢的粘著力，油和氣開(kāi)采設(shè)備包括含烴地層，套管孔，管道，儲(chǔ)罐，以及泵送設(shè)備。
本發(fā)明的背景將油和氣從井中有效地開(kāi)采依賴于保持地層，套管孔，管道和泵送設(shè)備的清潔。油井存在的問(wèn)題是石蠟，硫磺，積垢，重油和焦油副產(chǎn)物的積聚。這些殘?jiān)廴揪吞坠芸滓约皩⒂突驓廨斔偷降孛娴墓艿溃@些殘?jiān)€會(huì)弄臟用來(lái)從井中開(kāi)采油或氣的泵和金屬桿。
以前技術(shù)典型的方法包括四類(lèi)主要產(chǎn)品。第一種方法是使用腐蝕性芳香族與/或脂肪族油烴或鹵化烴的混合物。這些產(chǎn)品中可以含有表面活性劑，使這些產(chǎn)品與水混合并在水中乳化來(lái)提高清洗效率，也可以不含表面活性劑。水的存在會(huì)極大降低這些組合物的清洗效率。純?nèi)軇┗旌衔锱c水不混溶，無(wú)法滲透過(guò)污物。加入乳化劑可使溶劑與水混溶，但是得到的溶劑/乳化劑體系作為清洗劑不如純?nèi)軇┯行省?br> 第二種方法是用細(xì)菌來(lái)分解石蠟族或焦油基的污物。該體系非常依賴井的溫度，而且對(duì)環(huán)境因素十分敏感，如油的組成。該過(guò)程通常此以溶劑為基礎(chǔ)的過(guò)程慢。
第三種方法是基于水基堿性，堅(jiān)固表面的清洗劑。這些清洗劑內(nèi)通常加入堿性助洗劑，水溶性溶劑，如乙二醇醚，醇和表面活性劑。堿性助洗劑包含氫氧化物，碳酸鹽，磷酸鹽和硅酸鹽。水溶性溶劑典型的是包含乙二醇，二乙二醇，丙二醇和二丙二醇醚。典型的表面活性劑是烷基苯酚的乙氧基化物，直鏈醇的乙氧基化物，或磺酸烷基酯，兩性表面活性劑和鏈烷醇酰胺的脂肪酸皂類(lèi)的。這些堿性組合物在石蠟和其它油基污物上的清洗效果通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溶劑混合物。另外，這些組合物不能有效地清除積垢。
第四種清洗方法涉及到使用注入井中的熱油。熱的油將石蠟和其它油副產(chǎn)品熔化和溶解，并將其運(yùn)送至地面。盡管這種方法很有效，但是使用熱油會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的情況，會(huì)對(duì)井有不利的影響。
以前技術(shù)典型的組合物是使用芳香族與/或脂肪族油烴或鹵化烴溶劑。這些溶劑可釋放蒸汽，這些蒸汽通常已知為“VOCs”(揮發(fā)性有機(jī)化合物)，典型的“VOCs”都有毒性。其它清洗組合物需要少量或不需要VOCs，但是卻需要含有大量的腐蝕劑與/或磷酸鹽，這些物質(zhì)會(huì)引起運(yùn)輸，使用和清理中的問(wèn)題。
上面提到的方法和溶劑存在很多問(wèn)題。例如，鹵化烴對(duì)工人的健康有害而且是破壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì)。一些溶劑和方法會(huì)對(duì)油或氣的質(zhì)量有不良影響。許多使用的非鹵化溶劑還是易燃或可燃的，這會(huì)增加火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)，保險(xiǎn)的費(fèi)用較高。另外，根據(jù)政府法令，處理用過(guò)的溶劑的費(fèi)用很昂貴。事實(shí)上，大多數(shù)鹵化溶劑要納高額的稅，而且正在逐步淘汰。除上面提到的問(wèn)題外，環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)會(huì)對(duì)VOCs向大氣中的排放量進(jìn)行限制，象“空氣清潔法”規(guī)定的那樣。這些限制取決于原料的進(jìn)料產(chǎn)品的溶劑含量對(duì)廢物或最終產(chǎn)品的溶劑含量。
基于細(xì)菌的清洗溶液也存在其它缺點(diǎn)。這種處理方法需要關(guān)閉油井兩個(gè)星期，從而形成細(xì)菌的菌落。當(dāng)泵重新開(kāi)動(dòng)時(shí)，細(xì)菌隨著油被清除，這樣造成菌落很快消耗，需要再處理。
本發(fā)明的總結(jié)本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種清洗氣和油的井，設(shè)備，油井套管孔，周?chē)貙樱?，以及管線，管道和類(lèi)似設(shè)備的方法，這種方法使用一種有效的清洗組合物，這種組合物不含有害的石油衍生或鹵化烴和堿性溶劑，可清除在氣-和油-井的清洗操作中的大多數(shù)污物和積垢。
另一個(gè)目的是使用一種安全而且生物可降解的組合物。
還有一個(gè)目的是使用一種能在室溫和較高溫度下使用的組合物。
還有一個(gè)目的是使用一種安全的液體清洗組合物，這種組合物含有脂肪酸甲酯和較低的烷基二醇醚，它能從氣-和油-井，套管和設(shè)備中有效地清除石蠟，焦油，相關(guān)的污物和積垢。
還有一個(gè)目的是使用一種低VOC的組合物(＜50％)，這種組合物對(duì)于氣-和油-井，套管和設(shè)備來(lái)說(shuō)是一種有效的清洗劑。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是使用一種閃點(diǎn)高于200°F的組合物。
另一個(gè)目的是使用一種可在油井套管，管線，泵，管道和其它設(shè)備上形成涂層的組合物，從而防止石蠟，其它相關(guān)污物和積垢在這些部件上粘附和積累，有助于延緩腐蝕，在兩次清洗處理之間可進(jìn)行更有效的操作和持續(xù)的生產(chǎn)。
還有一個(gè)目的是提供一種具有低蒸發(fā)性，分散范圍廣泛的，對(duì)井結(jié)構(gòu)和設(shè)備浸潤(rùn)程度不同的組合物。
還有一個(gè)目的是提供從井中開(kāi)采氣和油的改進(jìn)方法。
另一個(gè)目的是提供一種從開(kāi)采的原油中分離過(guò)量的水的方法。
本發(fā)明提供一種從氣或油井，含烴地層，以及開(kāi)采，泵送，儲(chǔ)存，輸送設(shè)備中清除污物，積垢或者同時(shí)清除污物和積垢，并且防止在它們上面形成污垢的方法，該方法是將含約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)的烷基二醇醚注入所說(shuō)的井，地層或設(shè)備中。
本發(fā)明還提供一種從開(kāi)采的原油中分離過(guò)量的水，淤泥，或者同時(shí)分離水和淤泥的方法，該方法包括將含約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)的烷基二醇醚的組合物加入到原油中，然后攪拌此混合物。
另外，本發(fā)明還提供一種改進(jìn)的在加壓下將沙子與/或另一種顆粒物質(zhì)壓入油或氣地層的壓裂方法，該改進(jìn)的方法包括將沙子與含約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)的烷基二醇醚混合。優(yōu)選的具體實(shí)施例的詳細(xì)描述脂肪酸烷基酯混合物在工業(yè)上最普遍的應(yīng)用是在皂的生產(chǎn)中作為工業(yè)金屬操作潤(rùn)滑劑，作為蠟的增塑劑，在工業(yè)油品和處理皮革的化合物的制備過(guò)程中作為溶劑。這些化合物還用作紡織品潤(rùn)滑劑和泡沫抑制劑，也用于低VOC的墨輥洗滌劑的制備。
研究發(fā)現(xiàn)將脂肪酸烷基酯混合物與低級(jí)的烷基二醇醚結(jié)合使用，可提供具有優(yōu)良性質(zhì)的清潔組合物，如高閃點(diǎn)，良好的污物和石蠟滲透性，能很好地防止再被污染和形成積垢。將在本發(fā)明的方法中使用的組合物混合可提供低的VOCs(低于50％)，而且提供一種閃點(diǎn)高于200°F TCC(泰克閉杯)的組合物。該組合物也很安全而且生物可降解。
本發(fā)明提供一種方法，這種方法是用于將石蠟，其它相關(guān)污物和積垢從氣和油井，含烴地層，以及開(kāi)采，泵送，儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備中清除，并防止它們的形成，這種方法是將含約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物；約1到約25％重量的至少一種低級(jí)烷基二醇醚，其余的是一些合適的添加劑的清潔組合物注入到這些井和設(shè)備中。優(yōu)選的組合物含有約60到約95％重量，更優(yōu)選的是含約80到約90％重量的脂肪酸烷基酯混合物，優(yōu)選的是含約1到約15％重量的低級(jí)烷基二醇醚。
有很多類(lèi)污物在氣和油井和處理設(shè)備內(nèi)形成，如石蠟，焦油副產(chǎn)物以及其它粘性污物。另外，在這樣的井和設(shè)備內(nèi)積垢的形成也是一個(gè)問(wèn)題。積垢典型的是碳酸鈣沉淀物與/或鐵氧化物和其它硬的殘?jiān)恋砦锏姆e累，但并不僅限于此。本發(fā)明的組合物可有效清除很多類(lèi)與氣和油開(kāi)采和處理有關(guān)的污物和積垢，因此改善了油開(kāi)采過(guò)程。
氣和油處理設(shè)備包括所有類(lèi)型和種類(lèi)的與氣和油開(kāi)采處理有關(guān)的設(shè)備，例如，氣和油井套管，泵，管道，管線，儲(chǔ)罐以及類(lèi)似設(shè)備。預(yù)計(jì)該組合物可用于所有這類(lèi)設(shè)備。
使用本發(fā)明的組合物清除氣和油井和設(shè)備中的污物與/或積垢，或防止它們的形成的方法有幾種。
除了清洗井和相關(guān)設(shè)備，通常將該組合物通過(guò)套管內(nèi)的孔注入周?chē)貙邮呛线m的。使用壓力將該組合物壓入周?chē)貙?，或者如果容許將該組合物置于套管底部，也可不用另加壓力將該組合物滲入地層。該組合物滲入地層，溶解地層內(nèi)的阻塞物，從而更有效地開(kāi)采油和氣。
清洗和維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)的井，包括周?chē)貙拥囊环N方法包括以下幾個(gè)步驟，將該組合物倒如或注入井的套管一側(cè)(返回管線(back line))，使其與已經(jīng)在井中的流體混合。當(dāng)有了足夠的流體后，用泵將該組合物循環(huán)24-72小時(shí)，優(yōu)選的是48-72小時(shí)。在循環(huán)之前，應(yīng)將該組合物放置例如8到24小時(shí)。放置時(shí)間，循環(huán)時(shí)間和用量與預(yù)期的污物與/或積垢的量和井的深度有關(guān)。一個(gè)基本的初始用量可以為但不限于20加侖組合物，而為保持結(jié)構(gòu)清潔，一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)每個(gè)井至少用約5加侖組合物，一個(gè)循環(huán)周期可以是如兩周，一個(gè)月，兩個(gè)月。
如果在井或相關(guān)設(shè)備內(nèi)有大量的污物與/或積垢，如果泵或連桿被凍結(jié)，或者如果周?chē)貙颖蛔枞?，必須用替代的方法。因此另一種清洗和維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)的井，包括周?chē)貙拥姆椒ㄊ?，先將油和該組合物在室溫下混合，然后將該混合物注入套管。油和組合物的比例以及注入的混合物用量與井和相關(guān)設(shè)備內(nèi)污物和積垢的量和種類(lèi)有關(guān)。每開(kāi)采40桶油所用的混合物內(nèi)可含有約10-200加侖組合物。優(yōu)選的是，每開(kāi)采40桶油所用的混合物內(nèi)可含有約20加侖組合物。將該混合物用泵送至井的背側(cè)或套管一側(cè)。通常該混合物在循環(huán)前要放置一段時(shí)間。該混合物可在室溫下使用或在注入井前加熱到150-160°F。
另一個(gè)具體的實(shí)施例中，可將組合物和油在室溫或更高溫度下分別注入井內(nèi)，優(yōu)選的是先將組合物注入，再通過(guò)油的重量將組合物壓入地層。然后此混合物可放置，循環(huán)，或二著皆可。
另一個(gè)具體的實(shí)施例中，用水代替油。同油一樣，在注入井之前將水和組合物混合，或分別注入。水溫可為室溫或約150-160°F。同樣，此混合物可放置，循環(huán)，或二著皆可。
在將本發(fā)明的組合物注入井之后，組合物在井，地層和相關(guān)設(shè)備的表面形成涂層，從而清洗并防止以后會(huì)有石蠟，其它污物和積垢粘附和積累。也可把該組合物直接用于設(shè)備上。例如，在將連桿和套管放入氣與/或油井之前，可在這些部件上噴灑該組合物，或把這些部件浸入裝滿該組合物的罐中，從而防止腐蝕和積垢與污物的形成。
可使用注射泵將組合物注入到海上氣或油井中，從而降低井套管和輸送管線上粘附的污物，特別是石蠟或積垢。除與陸地油井相關(guān)的問(wèn)題外，海上的井還有一個(gè)問(wèn)題就是在海底和平臺(tái)之間，海水成了管道和其內(nèi)容物的冷卻劑。所以海上井有石蠟形成是一個(gè)特別的問(wèn)題。為處理管線，例如可向管線內(nèi)滴入40-50加侖的組合物。優(yōu)選的是，組合物在注入管線前先加熱。
本發(fā)明公開(kāi)的方法中使用的組合物含有有效量的成分，從而清洗井，地層以及設(shè)備，與/或在井，地層和設(shè)備的表面上形成一個(gè)有效的涂層，防止污物和積垢的形成和腐蝕的發(fā)生。該組合物是低蒸發(fā)性的，對(duì)表面的浸潤(rùn)程度不同；所以該組合物不會(huì)蒸發(fā)到大的范圍內(nèi)，在使用周期內(nèi)會(huì)在表面上保持有一個(gè)涂層。
在本發(fā)明的組合物中使用的脂肪酸烷基酯混合物優(yōu)選的是含C4到C22脂肪酸的C2到C8酯，結(jié)構(gòu)式為
式中R1是C4到C22烷基，R2是C1到C8烷基。脂肪酸酯是從天然產(chǎn)品中制得，所以含有一種以上的酯；因此是混合物。典型地，脂肪酸酯由脂肪酸的酯化作用或動(dòng)物脂肪或植物油的酯基轉(zhuǎn)移作用制得。
更優(yōu)選的是脂肪酸烷基酯混合物含有C4到C22脂肪酸的甲基，乙基，正丙基，異丙基，或正丁基酯。最優(yōu)選的是，脂肪酸烷基酯混合物含甲基酯。脂肪酸甲酯混合物優(yōu)選的是混合物的濁點(diǎn)為40°F，且不飽和度高，這樣可提高溶解力。更優(yōu)選的是，脂肪酸甲酯混合物從大豆，canola，和其它植物油中制得，其濁點(diǎn)為20°-32°F，碘值為90-130。
可加入1到25％重量的低級(jí)烷二醇醚作為滲透劑以降低混合物的粘度，作為耦合試劑，與/或提高在親水污物上的效力。在本發(fā)明中使用的低級(jí)烷基二醇醚的實(shí)施例包括二丙二醇一甲基醚，三丙二醇一甲基醚，乙二醇醚和二乙二醇醚，甲基，乙基，丙基和丁基醚，如乙二醇一丁基醚，以及它們的混合物。
該組合物中聚氧亞烷基二醇醚的含量約1到約40％重量，優(yōu)選的是約3到約25％重量，最優(yōu)選的是約3到約10％重量。實(shí)際的用量與設(shè)備中待清洗的污物的種類(lèi)和待清洗的井或設(shè)備內(nèi)水的含量有關(guān)。優(yōu)選的是使用聚乙二醇醚和聚丙二醇醚，結(jié)構(gòu)式為R-O-(C2H4O)xH和R-O-(C3H6O)xH每個(gè)結(jié)構(gòu)式中，R為C1到C8烷基，x大于4。R優(yōu)選的是甲基，乙基，丙基或丁基。更優(yōu)選的是聚氧亞烷基二醇醚是正丁氧基聚亞烷基二醇醚。市售的聚氧亞烷基二醇醚配方包括PPG Mazer，Gurnee，Illinois出品的Macol 300，Macol 660，WSL-2000，WSL-3520，和WSL-5100。聚氧亞烷基二醇醚優(yōu)選的是其分子量在約200到約600之間，粘度在約15到約150厘泊之間，粘度是在25℃用Brookfield LVT粘度計(jì)用第2號(hào)軸在60轉(zhuǎn)/分鐘條件下測(cè)得。
優(yōu)選的是，該組合物中至少含1％重量，更優(yōu)選的是含1.5到3％重量的抗氧化劑。適用于本發(fā)明的抗氧化劑包括(BHT)2，6-二-叔丁基-對(duì)-甲酚，(BHA)2，6-二-叔丁基-對(duì)-苯甲醚，Eastman抑制劑OABM-乙二酰雙(苯亞甲基酰肼)，和Eastman DTBMA 2，5-二-叔丁基對(duì)苯二酚，但并不僅限于此。也可向組合物中加入表面活性劑。任何用于清洗油性污物的表面活性劑均適用，如乙氧基化的壬酚，直鏈醇的乙氧基化物，十二烷基苯磺酸的鏈烷醇胺鹽，磺基琥珀酸鹽，磷酸酯，硫酸的醇酯，季銨鹽化合物，兩性表面活性劑，α-烯烴磺酸酯，山梨糖醇酐，以及脂肪酸衍生物。表面活性劑的有效用量可使其作為浸潤(rùn)劑和乳化劑，通常不高于組合物重量的10％，優(yōu)選的是1-3％。
商品化的表面活性劑包括EXXON出品的EXXATE系列。EXXATE 1000是一種C9-C11支化羰基合成醇的乙酸酯。DBE(DuPont)是一種含45-75％重量的戊二酸二甲酯，10-25％重量的已二酸二甲酯，和15-30％重量的琥珀酸二甲酯的混合物。
對(duì)特殊的用途，按需要，可加入不超過(guò)50％重量的其它添加劑，如改變VOC的水平，增加混合物的滲透力，降低混合物的粘度，作為混合物中不溶性溶劑的耦合劑，為親油和親水污物提供溶劑。對(duì)某一特殊用途需要的添加劑的用量和種類(lèi)是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠確定的。
合適的添加劑包括萜，萜醇，C8-C14醇酯混合物，二醇，酸性酯，二酸酯，石油烴，氨基酸，鏈烷醇胺和胺。萜的實(shí)施例包括d-苧烯和α和β蒎烯和萜醇，包括a-萜品醇。C8-C14醇酯混合物包括ExxonChemical出品的EXXATE 900，1000，和1300；二醇包括丙二醇，二丙二醇，和三丙二醇。酸性酯包括油酸甲酯和亞油酸甲酯，二酸酯包括戊二酸，己二酸，琥珀酸的甲二酯或丁二酯。石油烴包括AROMATIC 100，AROMATIC 150，ISOPAR M，和ISOPAR K。
胺如morpholene，1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，1，3-丙二酰胺，2-氨基-1，3-丙二醇和3-氨基丙醇，鏈烷醇胺如三乙醇胺，二乙醇，2-氨基甲基丙醇和單乙醇胺，它們可作為污物和可溶脂肪酸和油的分散劑。氨基酸，如膽堿和膽堿的氫氧化物，是單乙醇胺的無(wú)毒替代物，用作金屬螯合劑，優(yōu)選的是C4-C6脂族二酯的甲酯或異丁酯和n-甲基-2-吡咯烷酮。優(yōu)選的是含有至多5％重量的n-甲基-2-吡咯烷酮。
其它的典型地用于清洗組合物的添加劑也可使用，包括水軟化劑，多價(jià)螯合劑，抗腐蝕劑，它們的用量要足夠使其達(dá)到預(yù)期的作用。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員十分熟悉這些添加劑的用量。合適的水軟化劑包括直鏈磷酸鹽(酯)，苯乙烯-馬來(lái)酸共聚物，和聚丙烯酸酯(鹽)。合適的多價(jià)螯合劑包括1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，1-苯基-3-異庚基-1，3-丙烷二酮，和2-羥基-5-壬基苯乙酮肟。腐蝕抑制劑的實(shí)施例包括2-氨基甲基丙醇，二乙基乙醇胺苯并三唑，和甲基苯并三唑。
所有添加劑優(yōu)選的是閃點(diǎn)高于190°F TCC，以使最終的組合物閃點(diǎn)高于200°F。
典型的井處理過(guò)程需要用泵將清洗溶液送入井套管內(nèi)，并將溶液循環(huán)24到72小時(shí)。典型的井有一個(gè)4-1/2”套管，套管延伸至井深處。這個(gè)4-1/2”套管在表層用套管頭覆蓋。套管頭頂部有一個(gè)使2-3/8”管子插入的零件。這個(gè)管子可延伸至井底部，并且為了清洗和維護(hù)，管子可分段拆除。在套管頭側(cè)面有兩個(gè)2英寸的口用來(lái)支撐返回管線。正常的程序包括向井的套管一側(cè)(返回管線)內(nèi)注入5到20加侖清洗溶液，向上至中心的2-3/8”管子循環(huán)該溶液。需要的溶液的準(zhǔn)確用量取決于井的深度，套管直徑，污物的預(yù)計(jì)量和性質(zhì)。保持清洗溶液流動(dòng)24到72小時(shí)以除去所有污物。根據(jù)污物的積聚情況，每2到3個(gè)星期重復(fù)幾次處理過(guò)程。
本發(fā)明另一個(gè)具體的實(shí)施例是從開(kāi)采的原油中分離過(guò)量的水和淤泥。被淤泥與/或水污染的原油由于不夠純凈不能轉(zhuǎn)售。通常是通過(guò)“滾動(dòng)”罐來(lái)清除水或淤泥，加壓或加入干冰把天然氣注入使液體攪動(dòng)，這樣就使罐“滾動(dòng)”。如果不加入促進(jìn)劑，油/水或油/淤泥的分離過(guò)程會(huì)很慢。因此，本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例是向原油中加入一定量的一種組合物，然后攪拌混合，從而促進(jìn)油/水或油/淤泥的分離過(guò)程，這種組合物含約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)的烷基二醇醚。
典型的是，用1-100加侖的組合物從100-400桶油中分離水和淤泥。將該組合物加入儲(chǔ)罐內(nèi)，然后向儲(chǔ)罐內(nèi)注入天然氣或二氧化碳使儲(chǔ)罐“滾動(dòng)”24小時(shí)。在儲(chǔ)罐內(nèi)使用該組合物使水完全分離，水從滿載的儲(chǔ)罐底部除去。測(cè)量油中水含量的標(biāo)準(zhǔn)指示器的試驗(yàn)片條或指示試劑結(jié)果表明，水的含量未達(dá)到可測(cè)到的程度。
另外，應(yīng)將該組合物加入原油中，用量為0.001到0.01％重量，從而降低淤泥和石蠟在油輸送過(guò)程中的形成，油的輸送是通過(guò)輸送管道，包括海上管道。
本發(fā)明的組合物的其它用途包括在壓裂過(guò)程中將該組合物加入，壓裂過(guò)程是用壓力將沙子或其它物質(zhì)壓入含烴地層的過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明，該組合物與沙子或其它物質(zhì)以一定比例混合，例如，每立方碼1-5加侖?？捎萌魏畏椒▽⑸匙?組合物的混合物壓入含烴地層。這類(lèi)方法包括注入二氧化碳，注入油，注入凝膠和注入沙子/泥漿，但并不僅限于此。
實(shí)施例在以下的實(shí)施例中，通過(guò)測(cè)定實(shí)際組合物在清洗應(yīng)用中的性能，來(lái)測(cè)定配方的相對(duì)效能。實(shí)施例1
下面的組合物(重量)的配方
還加入至少1％重量的抗氧化劑，抗氧化劑選自BHT，BHA和Eastman抑制劑OABM中的一種或更多種。
用該組合物處理過(guò)一個(gè)700英尺深的井，這是一個(gè)有石蠟和淤泥形成的問(wèn)題。用兩種方法中的一種將該組合物注入井中。第一種方法中，將5加侖的混合物向下倒入2”返回管線并向上進(jìn)入2-3/8”中心管。第二種方法是用化學(xué)噴射泵從一個(gè)小存儲(chǔ)槽或一個(gè)化學(xué)品罐中注入。將該組合物循環(huán)48小時(shí)。在循環(huán)結(jié)束后，井的操作即可重新開(kāi)始。在清洗前的油日產(chǎn)量為1/4桶。經(jīng)處理后，日產(chǎn)量增加到2桶。經(jīng)過(guò)60天的操作后，將管子從井中拉出并進(jìn)行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)管子上有一層清洗組合物的涂層，有很少量的石蠟和焦油粘附在管子上。油的日產(chǎn)量仍舊接近2桶。實(shí)施例2下面的組合物(重量)的配方
用該組合物處理過(guò)一個(gè)5,000英尺深的井，這口井每天可間斷地抽出的油少于1桶，日產(chǎn)氣約20mcf。首先，將大約20加侖的組合物向下倒入井的套管一側(cè)。隨后是在室溫下將40桶礦產(chǎn)原油進(jìn)入井內(nèi)?？蓪⒃摶旌衔锓胖?8小時(shí)，然后再循環(huán)24小時(shí)。然后，抽油操作即可重新開(kāi)始。在抽油的第一個(gè)36小時(shí)內(nèi)，采得40桶礦產(chǎn)原油加上另外47桶油。在此期間，氣產(chǎn)量從日產(chǎn)20mcf增至日產(chǎn)大約150mcf。經(jīng)過(guò)30天后，油產(chǎn)量穩(wěn)定在日產(chǎn)大約12-13桶，氣產(chǎn)量穩(wěn)定在日產(chǎn)大約100mcf。實(shí)施例3下面的組合物(重量)的配方
用該組合物處理一個(gè)5,000英尺深的井。這口井不產(chǎn)油，日產(chǎn)氣僅約5mcf。由于該井被石蠟和其它固體污物堵塞，所以將組合物與40桶被加熱至150-160°F的礦產(chǎn)原油混合。(在這之前，用熱油對(duì)該井處理沒(méi)有效果。)將加熱的混合物倒入井的套管一側(cè)，并放置48小時(shí)。然后，將混合物沿整個(gè)井再循環(huán)24小時(shí)。然后即可恢復(fù)抽油。將40桶礦產(chǎn)原油回收后，井日產(chǎn)油6-7桶，日產(chǎn)氣80mcf。30天后，油日產(chǎn)量穩(wěn)定在3-4桶，氣日產(chǎn)量穩(wěn)定在50mcf。實(shí)施例4將實(shí)施例3中描述的那種組合物注入一個(gè)3,000英尺深的露明梯井內(nèi)，該井有一個(gè)套管，但是在一個(gè)被認(rèn)為是“抽汲”的過(guò)程中沒(méi)有泵，連桿或管子。在這種情況下，由于石蠟和其它烴堵塞，井被完全關(guān)閉。先將5加侖組合物隨后是5桶水在室溫下倒入井。該混合物放置48小時(shí)。這之后，井內(nèi)流體壓力有很大提高，油的日產(chǎn)量從0桶增至8桶。
在不背離本發(fā)明的主旨或范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明的組合物和方法進(jìn)行不同的改進(jìn)或變化，這對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明包含那些對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化在附加的權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從氣或油井，含烴地層，或開(kāi)采，泵送，存儲(chǔ)或輸送設(shè)備內(nèi)清除石蠟，焦油，重油，碳酸鈣，鐵氧化物以及其它污物和積垢并防止它們形成的一種方法，這種方法包括向所說(shuō)的井，地層或設(shè)備內(nèi)注入一種組合物，這種組合物含有約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)的烷基二醇醚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中脂肪酸烷基酯混合物包含的酯選自C4到C22脂肪酸的C1到C8酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中脂肪酸烷基酯混合物包含的酯選自C4到C22脂肪酸的甲基，乙基，正丙基，異丙基和正丁基酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中脂肪酸烷基酯混合物包含的酯選自C4到C22脂肪酸的甲基酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中低級(jí)烷基二醇醚選自乙二醇一丁基醚，二乙二醇一丁基醚，二丙二醇一甲醚，三乙二醇一甲基醚，以及它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的組合物還含有1到40％重量的聚氧亞烷基二醇醚。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中的聚氧亞烷基二醇醚結(jié)構(gòu)式為R-O-(C2H4O)xH或R-O-(C3H6O)xH其中R為C1到C8烷基，x大于4。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中R是甲基，乙基，丙基或丁基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中聚氧亞烷基二醇醚是正丁氧基聚亞烷基二醇醚。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的組合物還含有至多20％重量的至少一種添加劑，這些添加劑選自萜，萜醇，C8-C14醇乙酸酯混合物，二醇，二酸酯和石油烴。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中還含有至多10％重量的表面活性劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中的表面活性劑選自乙氧基化的壬酚，直鏈醇的乙氧基化物，和十二烷基苯磺酸的鏈烷醇胺鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中脂肪酸烷基酯混合物的用量為約50到約95％重量。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的組合物還含有至少1％重量的抗氧化劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的組合物注入井的套管一側(cè)，然后循環(huán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中的組合物循環(huán)24到72小時(shí)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中最開(kāi)始向井內(nèi)至少注入20加侖的組合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中的組合物在注入井前與油混合。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中約10到200加侖的組合物與40桶油混合。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中的油組合物的混合物在注入井前加熱至150-160°F。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中組合物先注入井中，然后再將油注入井中。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中的組合物在注入井前與水混合。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中約10到200加侖的組合物與40桶水混合。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中的水組合物的混合物在注入井前加熱至約150-160°F。
25.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中組合物先注入井中，然后再將水注入井中。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的組合物的閃點(diǎn)高于約200°FTCC。
27.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中的組合物然后通過(guò)套管上的孔注入周?chē)牡貙又小?br> 28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，這種方法還包括給井內(nèi)的組合物加壓，把組合物經(jīng)過(guò)孔壓入周?chē)牡貙又小?br> 29.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的組合物注入至少一種設(shè)備，這些設(shè)備選自管線，泵，管道，連桿和儲(chǔ)罐。
30.一種從開(kāi)采的原油中分離過(guò)量的水，淤泥，或它們二者的方法，這種方法包括向原油內(nèi)加入一種組合物，然后再攪拌該混合物，這種組合物含有約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)的烷基二醇醚。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中約10到200加侖的組合物加入到40桶原油中。
32.一種壓裂方法，該方法包括用壓力將顆粒物質(zhì)壓入油或氣地層，改進(jìn)之處包括將顆粒物質(zhì)與一種組合物混合，該組合物含約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)的烷基二醇醚。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的壓裂方法，其中的顆粒物質(zhì)含有沙子。
34.一種從氣或油井，含烴地層，或開(kāi)采，泵送，存儲(chǔ)或輸送設(shè)備內(nèi)清除石蠟，焦油，重油，碳酸鈣，鐵氧化物以及其它污物和積垢并防止它們形成的組合物，這種組合物含有約40到約99％重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25％重量的至少一種低級(jí)烷基二醇醚。
全文摘要
將一種高閃點(diǎn),低蒸汽壓的組合物注入到氣和油井以及周?chē)暮瑹N地層和處理設(shè)備中,可除去積垢,石蠟,焦油和其它粘性組分,并在上面形成涂層的。經(jīng)過(guò)這樣的處理后,可提高氣與/或油的流量,并且降低所有油和氣開(kāi)采設(shè)備中污物和積垢的粘著力,油和氣開(kāi)采設(shè)備包括含烴地層,套管,管道,以及泵送設(shè)備。該組合物中含有約40到約99%重量的脂肪酸烷基酯混合物和約1到約25%重量的至少一種低級(jí)烷基二醇醚。
文檔編號(hào)B01D17/05GK1202922SQ96198577
公開(kāi)日1998年12月23日 申請(qǐng)日期1996年10月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月3日
發(fā)明者H·A·福曼, K·R·希奧萊逖 申請(qǐng)人:諾爾工業(yè)公司