Биоцидная система и способы ее применения

Номер патента: 24652

Опубликовано: 31.10.2016

Авторы: Колари Марко, Симелл Яакко, Гэммон Шеррилл

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ обработки жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле, включающий:

а) добавление глутаральдегида в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле, в количестве, достаточном для того, чтобы уменьшить или подавить активность микроорганизмов; и

b) после выдержки в течение некоторого периода времени добавление 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле; при этом время выдержки составляет от 1 до 48 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона к глутаральдегиду находится в пределах от 15:1 до 1:5.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона к глутаральдегиду находится в пределах от 1:1 до 1:2.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что совокупная концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона и глутаральдегида в жидкости находится в пределах от 5 до 1000 м.д.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что совокупная концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона и глутаральдегида в жидкости находится в пределах от 25 до 50 м.д.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона в жидкости составляет по меньшей мере 5 м.д.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкость, используемая на газопромысле, или жидкость, используемая на нефтепромысле, представляет собой жидкость для интенсификации скважин, жидкость для задавливания в пласт, жидкость гидроразрыва, буровой раствор, ремонтную жидкость или жидкость для заканчивания скважины, жидкость для гидроиспытаний, воду или жидкость, закачиваемую для поддержания пластового давления или для повышения нефтеотдачи (EOR).

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что время выдержки составляет от 1 до 27 ч.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что время выдержки составляет от 1 до 9 ч.

Текст

Смотреть все

Предлагается способ обработки жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости,используемой на нефтепромысле, который включает: а) добавление глютаральдегида в жидкость,используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле, в количестве,достаточном для того, чтобы уменьшить или подавить активность микроорганизмов; и b) после выдержки времени добавление 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле. Перекрестная ссылка на родственную заявку Эта заявка претендует на приоритет по предварительной заявке на патент US 61/583949, поданной 6 января 2012 г, и включенной в настоящую заявку посредством ссылки. Область техники Настоящее изобретение относится к способам обработки текучих сред биоцидными системами с целью снизить или подавить рост или активность микроорганизмов. Уровень техники В нефтегазовой промышленности освоение и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений проходят через несколько определенных этапов, на любом из которых может случиться нежелательный рост или активность микроорганизмов. Загрязнение микроорганизмами может произойти во время бурения скважины, подготовки ее к эксплуатации, т.е. интенсификации, и самого процесса добычи. Для эффективной и успешной добычи нефти и природного газа желательно защищать текучие среды на водной основе от загрязнения микроорганизмами. После того, как в подземной геологической формации, содержащей залежи нефти, природного газа, а также воду, пробурили скважину, прикладывают все усилия для того, чтобы добыть максимум нефти и/или газа. С целью увеличить проницаемость и приток нефти и/или газа к поверхности земли, пробуренные скважины часто подвергают интенсификации. Под интенсификацией обычно подразумевают несколько послебуровых процессов, проводимых для очистки ствола скважины, увеличения каналов и порового пространства в интервале для закачки, чтобы таким образом облегчить текучим средам вход и выход из формации. Кроме того, при типичной интенсификации пластов, например, при обычном заводнении и/или химическом заводнении, необходимо применять биоциды как часть комплекса мер по обычному заводнению и/или химическому заводнению. Типичный процесс обработки скважины или залежи обычно включает в себя закачку в подземную геологическую формацию специальных жидкостей при высоких давлении и скорости. Жидкость под высоким давлением (обычно вода с какими-либо специальными жидкими добавками с высокой вязкостью) превышает прочность горной породы и образует в формации трещину, которая может проникать вглубь геологической формации на несколько сотен футов. В некоторых повсеместно применяемых способах обработки скважин, как, например, при гидроразрыве пласта, обычно используют жидкость-носитель(обычно воду или соляной раствор) и полимер, который обычно называют понизителем трения. Многие жидкости, используемые для интенсификации скважины, содержат также проппант. Прочие композиции,используемые в качестве жидкостей гидроразрыва, включают воду с добавками, вязкоупругие поверхностно-активные гели, огелившуюся нефть, сшиватели полимеров, поглотители кислорода и прочее. Жидкость для обработки скважины можно получить посредством смешивания полимера с какойлибо жидкостью, например водным раствором. Цель использования полимера в целом - увеличить вязкость жидкости гидроразрыва, чтобы помочь созданию трещины, и загустить водный раствор так, чтобы твердые частицы проппанта суспендировались в растворе для доставки в трещину. Полимеры, используемые в жидкостях для обработки скважин, подвергаются воздействию среды,благоприятной для роста микроорганизмов и окислительной деградации. Рост числа бактерий на полимерах, используемых в подобных жидкостях, может существенно изменить физические свойства жидкостей. Например, микробиологическая активность может привести к деградации полимера, потере вязкости и последующей неэффективности жидкостей. Жидкостями, наиболее подверженными микробиологическому разложению, являются жидкости, которые содержат полисахариды и/или синтетические полимеры, например полиакриламиды, полиглюкозамины, карбоксиалкильные эфиры и тому подобное. Помимо микробиологического разложения данные полимеры подвержены окислительной деградации в присутствии свободного кислорода. Деградация может быть вызвана непосредственно свободным кислородом или опосредована микроорганизмами. Так, например, известно, что полиакриламиды в присутствии свободного кислорода деградируют до более мелких молекулярных фрагментов. Из-за этого биоциды и поглотители кислорода часто добавляют в жидкость для обработки скважины, чтобы контролировать рост или активность микроорганизмов и окислительную деградацию, соответственно. Желательно выбрать такой биоцид, который будет минимально или вообще не будет взаимодействовать ни с одним из компонентов жидкости для интенсификации скважины. Например, биоцид не должен существенно влиять на вязкость жидкости и не должен влиять на активность поглотителей кислорода, содержащихся в жидкости. Обычно поглотители кислорода получают из бисульфитных солей. К другим желательным свойствам биоцида могут относиться: (а) экономичность, например стоимость за литр, стоимость за обрабатываемый кубический метр и стоимость в год; (b) безопасность, например оценка риска, которому будут подвергаться работники (к примеру, токсичные газы или физический контакт), требования к нейтрализации, регистрации, выбросам в окружающую среду и продолжительности воздействия; (с) совместимость с системными жидкостями, например растворимость, коэффициент распределения, рН, присутствие сероводорода в залежи или формации, температура, твердость,присутствие ионов или сульфатов металлов, общее количество растворенных твердых частиц; (d) совместимость с другими химическими веществами для обработки скважины, например ингибиторами коррозии, ингибиторами отложений, деэмульгаторами, водоосветлителями, химическими веществами для интенсификации скважины и полимерами; и (е) особенности применения, например коррозионное действие на металлы и эластомеры, температура замерзания, термоустойчивость и разделение компонентов. Имеющиеся в продаже биоциды для использования на газо- и нефтепромыслах с целью контроля роста или активности микроорганизмов включают, например, 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион,также именуемый тетрагидро-3,5-диметил-2 Н-1,3,5-тиадиазин-2-тион (также обычно именуемый как Дазомет или Тион), формальдегид, глютаральдегид и сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония(THPS). В патентах США 7906463 и 7786054 (включенных во всей своей полноте посредством ссылки) раскрыто применение 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона в жидкостях для интенсификации скважин на газо- и нефтепромыслах. В международной публикации WO 2009/015089 (включенной во всей своей полноте посредством ссылки) раскрыта биоцидная смесь глютаральдегида и гидроксиметил-замещенных фосфорных соединений. Сущность изобретения В данном документе раскрыт способ обработки жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле, который состоит из следующих этапов: а) добавление глютаральдегида в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле, в количестве, достаточном для того, чтобы уменьшить или подавить активность микроорганизмов; и b) после выдержки времени, добавление 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле; при этом время выдержки составляет от примерно 1 до примерно 48 ч. Краткое описание чертежей На фиг. 1, 2 и 3 изображены графики, на которых иллюстрируется воздействие типовых биоцидных систем на микробиологическую активность контрольных проб относительно интактной пробы. На фиг. 4 и 5 изображены графики, на которых иллюстрируется влияние на микробиологическую активность времени выдержки относительно дозировки различных компонентов типовых биоцидных систем. Подробное описание В настоящем документе раскрыты биоцидные системы, жидкости и способы, которые можно использовать для контроля, снижения или подавления роста и/или активности микроорганизмов в жидкости, при этом биоцидная система содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид, такой как глютаральдегид. Раскрытые в настоящем документе системы и способы универсальны и эффективны для применения на газо- и нефтепромыслах, особенно для применения в жидкостях для интенсификации скважин, способных эффективно контролировать микробиологическое загрязнение. Раскрытые в настоящем документе системы и способы обеспечивают повышенную антимикробную активность. Повышенная антимикробная активность комбинации 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона и неокисляющего биоцида, используемых в способах, раскрытых в настоящем документе, была неожиданной, поскольку подобные биоциды несовместимы. Раскрытые в настоящем документе иллюстративные способы обеспечивают не только возможность использовать 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид совместно в одной жидкости, но и таким образом повысить антимикробную активность, которую проявляет каждый из данных биоцидов по отдельности. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения биоцидная система содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид, например глютаральдегид. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения биоцидная система и способы, раскрытые в настоящем документе, могут использоваться для улучшения микробиологического контроля на газо- и нефтепромыслах. В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения данные способы обеспечивают синергетический конечный результат, при котором антимикробная активность системы лучше, чем антимикробная активность отдельно используемого биоцида при одинаковой общей дозировке. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения биоцидная система эффективно минимизирует активность микроорганизмов в жидкости на водной основе почти сразу после добавления в жидкость (быстрое уничтожение), а также способствует пролонгированному микробиологическому контролю или предотвращает повторный рост числа микроорганизмов. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения системы и способы могут применяться с целью обработки, контроля, снижения или подавления роста или активности микроорганизмов в жидкостях, использующихся на газо- или нефтепромысле, например, роста и/или активности планктонных или сессильных микроорганизмов. Биоцидная система В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается биоцидная система, содержащая 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид. 3,5-Диметил-1,3,5 тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид составляют биоцидную систему, которую можно применять для обработки жидкостей, используемых на газопромыслах, или жидкостей, используемых на нефтепромыслах, а также, согласно приведенным в данной заявке вариантам осуществления настоящего изобретения, их можно добавлять в данные жидкости по отдельности и последовательно. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения неокисляющий биоцид представляет собой глютаральдегид. Другим приведенным в качестве примера неокисляющим биоцидом является соединение четвертичного аммония,включая,например,солиC8-C18 алкил(диметил)бензиламмония, такие как хлорид тетрадецилдиметилбензиламмония или хлорид додецилдиметилбензиламмония; соли C8-C18 алкил(триметил)аммония, такие как хлорид додецилтриметиламмония; а также соли ди(С 8-С 18 алкил)(диметил)аммония, такие как хлорид дидецилдиметиламмония или карбонат или бикарбонат дидецилдиметиламмония. Другим приведенным в качестве примера неокисляющим биоцидом является соль фосфония,включая,например,соль тетракис(гидроксиметил)фосфония, такую как сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония (THPS), хлорид тетракис(гидроксиметил)фосфония или фосфат тетракис(гидроксиметил)фосфония; соли С 1-С 3 алкил или С 2-С 4 алкенилтрис(гидроксиметил)фосфония, такие как хлористая соль или соль серной кислоты; трибутил тетрадецил фосфония хлорид (ТТРС); а также трис(гидроксиметил)фосфин Р(СН 2 ОН)3. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения неокисляющий биоцид несовместим с 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тионом. К примеру, когда глютаральдегид комбинируют с 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тионом в единой композиции, например композиции, содержащей оба биоцида без значительного количества жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле, эффективность каждого из биоцидов снижается. Считается, что при комбинировании данных биоцидов происходят изменения в химических составах, что может снизить активность каждого биоцида. Например, согласно одной теории 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион может повышать уровень рН и/или обеспечивать наличие аминогрупп, создавая тем самым среду, благоприятную для сшивания или полимеризации глютаральдегида. Получающаяся в результате смесь может снизить биоцидную эффективность и/или обнаружить признаки химической несовместимости, например пожелтение или осадок. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения система может содержать один или более дополнительных биоцидов. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения массовое соотношение 3,5 диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона к неокисляющему биоциду, как активных ингредиентов, находится в пределах от примерно 15:1 до примерно 1:5, от примерно 10:1 до примерно 1:3, от примерно 5:1 до примерно 1:2, от примерно 3:1 до примерно 1:2, от примерно 2:1 до примерно 1:2 или от примерно 1:1 до примерно 1:2. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения 3,5-диметил-1,3,5 тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид являются отдельными соединениями, образующими in situ биоцидную композицию. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения 3,5 диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид представляют собой отдельные соединения,которые последовательно добавляют в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле, после одной или нескольких выдержек на определенное время, чтобы оптимизировать или максимально усилить антимикробные эффекты двух биоцидов. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения с помощью биоцидной системы подвергают обработке, контролируют, снижают или замедляют рост и/или активность микроорганизмов в жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле. Использующиеся в настоящей заявке фразы "жидкость, используемая на газопромысле" или "жидкость используемая на нефтепромысле", включают жидкость для интенсификации скважин, жидкость для задавливания в пласт, жидкость гидроразрыва, буровой раствор, ремонтную жидкость или жидкость для заканчивания скважины, жидкость для гидроиспытаний, воду или жидкость, закачиваемые для поддержания пластового давления или для повышения нефтеотдачи (EOR), или другие аналогичные композиции. Несмотря на то, что иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, описанные здесь, приведены со ссылкой на применение жидкостей, используемых на газопромыслах, или жидкостей, используемых на нефтепромыслах, подразумевается, что данные варианты осуществления настоящего изобретения могут иметь одно или более других применений в зависимости от нужд или потребностей. Способы применения В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается способ обработки жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле, который включает: а) добавление неокисляющего биоцида в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле, в количестве, достаточном для того, чтобы уменьшить или замедлить микробиологическую активность; и b) после выдержки времени добавление 3,5-диметил-1,3,5 тиадиазинан-2-тиона в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле; при этом время выдержки составляет от примерно 1 до примерно 48 ч. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения указанный способ можно применять для контроля роста и/или активности микроорганизмов в жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле. В других вариантах осуществления настоя-3 024652 щего изобретения указанный способ можно применять для снижения или подавления роста и/или активности микроорганизмов в жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения неокисляющий биоцид и 3,5 диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион можно добавлять в жидкость в любом количестве, достаточном для снижения или замедления роста и/или активности микроорганизмов, в зависимости от нужд или потребностей. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения совокупная или общая концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона и неокисляющего биоцида в жидкости, как активных ингредиентов, составляет более примерно 5 м.д. (миллионных долей), примерно 10 м.д., примерно 25 м.д., примерно 50 м.д., примерно 75 м.д., примерно 100 м.д., примерно 125 м.д., примерно 150 м.д.,примерно 500 м.д. или примерно 1000 м.д. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения совокупная концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона и неокисляющего биоцида в жидкости, как активных ингредиентов, находится в пределах от примерно 5 до примерно 1000 м.д., от примерно 25 до примерно 800 м.д., от примерно 50 до примерно 600 м.д., от примерно 75 до примерно 500 м.д. или от примерно 25 до примерно 50 м.д. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона в жидкости, как активного ингредиента, составляет по меньшей мере примерно 5 м.д. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения биоцидную систему можно добавлять в любом количестве, достаточном для достижения необходимого или желаемого эффекта. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения компоненты биоцидной системы (3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид) раздельно добавляют в жидкость в качестве отдельных композиций. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения композицию или форму 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона и неокисляющего биоцида можно использовать для доставки активной формы компонентов в жидкость. Например, каждый компонент можно добавлять в жидкость непосредственно или опосредованно, и каждый компонент может иметь форму водного раствора, сухую форму, форму эмульсии, водной дисперсии или любую другую жидкую или твердую формы. Любая композиция, содержащая компонент биоцидной системы, может также содержать не оказывающие на компонент негативное влияние добавки или разбавители. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения неокисляющий биоцид имеет форму водного раствора глютаральдегида, например 50%-го водного раствора активного глютаральдегида. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион имеет сухую форму, например, гранулированного твердого или мелкоизмельченного порошка. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион имеет форму водного раствора,например 24%-го водного раствора активного 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения компоненты биоцидной системы последовательно добавляют в жидкость с выдержкой времени между добавлениями. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид добавляют в жидкость последовательно, при этом неокисляющий биоцид добавляют первым. Время выдержки между добавлениями может быть любым в зависимости от нужд или потребностей достичь или поддерживать заданный уровень или спектр антимикробной активности. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения время выдержки между добавлением неокисляющего биоцида и добавлением 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона составляет примерно 1 ч, примерно 2 ч, примерно 4 ч, примерно 6 ч, примерно 9 ч, примерно 12 ч, примерно 24 ч, примерно 27 ч,примерно 30 ч, примерно 36 ч или примерно 48 ч. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения время выдержки между добавлением неокисляющего биоцида и добавлением 3,5 диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона составляет по меньшей мере примерно 1 ч, примерно 2 ч, примерно 4 ч, примерно 6 ч, примерно 9 ч, примерно 12 ч, примерно 24 ч, примерно 27 ч, примерно 30 ч, примерно 36 ч или примерно 48 ч. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения время выдержки составляет от примерно 1 до примерно 2 ч, от примерно 1 до примерно 4 ч, от примерно 1 до примерно 6 ч, от примерно 1 до примерно 9 ч, от примерно 1 до примерно 27 ч или от примерно 1 до примерно 48 ч. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения один или более компонентов биоцидной системы можно добавлять многократными дозами. Например, один или оба 3,5-диметил 1,3,5-тиадиазинан-2-тион и/или неокисляющий биоцид можно добавлять в трубопровод, пласт или другую часть системы однократной дозой или многократной дозой. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения жидкость, используемая на газопромысле, или жидкость, используемая на нефтепромысле, может представлять собой жидкость для интенсификации скважин, жидкость для задавливания в пласт, жидкость гидроразрыва, буровой раствор,ремонтную жидкость или жидкость для заканчивания скважины, жидкость для гидроиспытаний, воду или жидкость, закачиваемые для поддержания пластового давления или для повышения нефтеотдачи В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения биоцидную систему, содержащую 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид, можно использовать на газо- или нефтепромыслах. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения биоцидную систему, содержащую 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и неокисляющий биоцид, можно применять в жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения жидкость, используемая на газопромысле,или жидкость, используемая на нефтепромысле, представляет собой жидкость для интенсификации скважин, жидкость для задавливания в пласт, жидкость гидроразрыва, буровой раствор, ремонтную жидкость или жидкость для заканчивания скважины, или жидкость для гидроиспытаний. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения биоцидная система применяется для подавления роста или активности микроорганизмов в жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения жидкость, используемая на газопромысле, или жидкость, используемая на нефтепромысле, содержит воду, например свежую воду,соленую воду или рециркулированную воду. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения жидкость, используемая на газопромысле, или жидкость, используемая на нефтепромысле, содержит воду и полимер. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения полимер может представлять собой любой полимер, используемый в жидкости для обработки скважин на газо- или нефтепромысле. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения полимер включает полисахарид,такой как галактоманнановый полимер, например гуаровую смолу, дериватизированный галактоманнановый полимер, крахмал, ксантановую смолу, дериватизированную целлюлозу, например гидроксицеллюлозу или гидроксиалкилцеллюлозу; поливинилспиртовой полимер; или синтетический полимер, т.е. продукт реакции полимеризации, содержащий один или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из винилпирролидона, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, акриловой кислоты,метакриловой кислоты, стиролсульфокислоты, акриламида, и другие мономеры, используемые в настоящее время с целью получения полимеров для обработки нефтяных скважин. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения полимер является водорастворимым. Приводимые в качестве примера полимеры включают гидролизованный полиакриламид, гуаровую смолу, гидроксипропилгуаровую смолу, карбоксиметилгуаровую смолу, карбоксиметилгидроксипропилгуаровую смолу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, сополимеры акриловой кислоты и/или акриламида, ксантан, крахмалы, а также, помимо прочего, смеси вышеперечисленного. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения полимер представляет собой сополимер акриловой кислоты и/или акриламида. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения жидкость, используемая на газопромысле, или жидкость, используемая на нефтепромысле, может также содержать одну или более добавок. Например, добавку можно включать с целью обеспечения любой необходимой или желаемой характеристикой, такой как повышение стабильности состава самой жидкости, чтобы предотвратить разложение из-за воздействия кислорода, смены температуры, следов металлов, компонентов воды, добавляемой в состав жидкости, и/или чтобы предотвратить неоптимальную кинетику реакции сшивания. Зачастую выбор компонентов состава жидкости во многом продиктован свойствами углеводородосодержащего пласта, на который они будут воздействовать. Приводимые в качестве примера добавки включают, помимо прочего, масла, соли (включая органические соли), сшиватели, полимеры, биоциды,ингибиторы и растворители коррозии, ферменты, модификаторы рН (например, кислоты и основания),разжижители, хелаторы металлов, вещества, образующие комплексы с металлами, антиоксиданты, поглотители кислорода, увлажнители, стабилизаторы полимеров, стабилизаторы глин, ингибиторы и растворители отложений, парафиновые ингибиторы и растворители, ингибиторы образования асфальтосмолистых отложений, ингибиторы притока воды, понизители водоотдачи, цементные растворы с добавкой химреагентов, закупоривающие агенты, химреагенты для консолидации песчаных пластов, проппанты, модификаторы проницаемости, вязкоупругие жидкости, газы (например, диоксид азота и углерода),пенообразователи, пеногасители, а также носители, обеспечивающие регулируемое высвобождение. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения биоцидную систему можно применять для интенсификации скважины. Например, жидкость, содержащую биоцидную систему, можно вводить непосредственно в ствол скважины для взаимодействия с и/или растворения субстанций, влияющих на проницаемость; можно вводить в ствол скважины и пласт для взаимодействия с и/или для растворения небольших участков пласта для создания альтернативных путей движения жидкости; или можно вводить в ствол скважины и пласт под давлением, достаточным для гидроразрыва пласта. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения жидкость представляет собой композицию для нагнетания в скважину. Композиция для нагнетания в скважину может включать нагнетаемую жидкость для удаления скважинной продукции, такой как нефть, из подземного пласта. Нагнетаемая жидкость может представлять собой любую жидкость, пригодную для вытеснения скважинной продукции из подземного пласта в ствол скважины, откуда ее можно извлечь. Например, нагнетаемая жидкость может содержать жидкость на водной основе, такую как свежая вода или соленая вода (т.е. вода, содержащая одну или более растворенных в ней солей), например, соляной раствор (т.е. насыщенная солью вода) или морскую воду. В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения композицию для нагнетания в скважину можно использовать при заводнении (например, заводнение, как вторичный метод нефтедобычи, отличается от первичных методов, которые основываются на выталкивании текучей среды естественными силами) с целью извлечения скважинной продукции, например, нефти, из подземного пласта. Заводнение подразумевает продвижение композиции для нагнетания скважины вниз через нагнетательную скважину (или скважины) до подземного пласта с целью вытеснения или продвижения скважинной продукции из подземного пласта к эксплуатируемой скважине (или скважинам). С целью увеличения количества скважинной продукции, извлекаемой из пласта, заводнение можно повторять. В последующих операциях по заводнению нагнетаемую жидкость можно заменить жидкостью, которая будет полностью или частично смешиваться с извлекаемой нефтью. Приводимая в качестве примера нагнетательная скважина может включать в себя цементное кольцо или колонну в затрубном пространстве ствола скважины, где затрубное пространство находится между стенкой ствола скважины и трубой, например, обсадной трубой, проходящей через ствол скважины. Таким образом, во время заводнения композиция для нагнетания в скважину может проходить вниз по обсадной трубе в подземный пласт. Биоцидная система в композиции для нагнетания в скважину может служить для снижения роста или активности микроорганизмов на цементном кольце и трубе, существенно не влияя на материалы, с которыми вступает в контакт, включая компоненты композиции для нагнетания в скважину. Следующие примеры приведены исключительно в иллюстративных целях и не предназначены для ограничения объема изобретения. Примеры Пример 1. В данном примере характеристики биоцидных систем согласно вариантам осуществления настоящего изобретения сравнивались с имеющимися в продаже биоцидами - глютаральдегидом (Fennosan GL 10, поставляемый компанией Kemira Oyj, Хельсинки, Финляндия) и 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2 тионом (АМА-324, поставляемый компанией Kemira Chemicals, Inc., Атланта, штат Джорджия, США). Приведенные в качестве примера биоцидные системы включали комбинацию относительных количеств глютаральдегида и 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона, указанных в табл. 1 ниже. В каждой биоцидной системе, приведенной в качестве примера, компоненты последовательно добавляли в испытательную жидкость, как показано в табл. 1 ниже. В табл. 1 термин "GL 10" обозначает Fennosan GL 10, а термин "GLAM" обозначает комбинацию Fennosan GL 10 и АМА-324. Соотношение, приведенное для комбинаций "GLAM", обозначает пропорцию коммерческих продуктов Fennosan GL 10 к АМА-324, например, "1:1 GLAM" обозначает 1 долю Fennosan GL 10 и 1 долю АМА-324. Аналогично "1:2 GLAM" обозначает 1 долю Fennosan GL 10 и 2 доли АМА-324. Концентрации активных ингредиентов для Fennosan GL 10 и АМА-324 составляют 50 и 24% соответственно. Таблица 1. Пробы биоцидной системы, пример 1. В данном примере испытательную жидкость приготовили из искусственной морской воды, содержащей смешанное скопление микроорганизмов, полученное в результате интенсификации нефтяных скважин; 55-миллилитровые пробы испытательной жидкости помещали в анаэробные пробирки с водой. Каждый из соответствующих биоцидов добавляли в пробирку. Для приведенных в качестве примера биоцидных систем биоциды добавляли в пробирку последовательно, как указано в табл. 1. Каждую испытательную жидкость подвергали повторному контрольному заражению 3 раза. Для повторного контрольного заражения в каждую пробирку добавляли смешанную популяцию активных бактерий, содержащихся в искусственной морской воде, в следующие моменты времени: на 2, 3 и на 6 сутки. Аденозинтрифосфат (АТР) представляет собой источник энергии всех микроорганизмов, и уровень содержания АТР в конкретной пробе можно использовать для мониторинга микробного статуса. По каждой из испытательных проб микробиологическую активность определяли, измеряя уровень содержания АТР в каждой соответствующей пробе через заданные интервалы. Результаты показаны в табл. 2. Результаты проб с общими значениями биоцидной концентрации в 75, 100 или 125 м.д. также показаны на фиг. 1, 2 и 3. Таблица 2. Процент остаточной микробиологической активности в пробах биоцидных систем, пример 1. Примечание: пробирки подвергали повторному контрольному заражению на 2, 3 и 6 сутки. В целом, приведенные в качестве примера биоцидные системы продемонстрировали улучшенный контроль микробиологической активности по сравнению с доступными в продаже биоцидами. Пример 2. В данном примере оценивалось влияние времени выдержки между добавлением компонентов биоцидных систем. Приведенные в качестве примера биоцидные системы включали в себя комбинацию глютаральдегида и 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона, при этом общее значение концентрации доступных в продаже продуктов Fennosan GL 10 и АМА-324 в соотношении 1:2 составляло 50 м.д., т.е. 50 м.д. 1:2 GLAM (17 м.д. GL 10 и 33 м.д. АМА-324). В каждой биоцидной системе, приведенной в качестве примера, компоненты последовательно добавляли в испытательную жидкость через определенные временные периоды. В частности, глютаральдегид добавляли в испытательную жидкость первым, а 3,5 диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион добавляли в испытательную жидкость после глютаральдегида через определенный интервал времени. В данном примере испытательную жидкость приготовили из искусственной морской воды, содержащей смешанное скопление микроорганизмов, полученное в результате интенсификации нефтяных скважин; 40-миллилитровые пробы испытательной жидкости помещали в неплотно закрытые пробками бутыли, что создавало аэробные условия в ходе эксперимента. Каждый из соответствующих биоцидов добавляли в бутыль. В отношении приведенных в качестве примера биоцидных систем биоциды добавляли в бутыль последовательно, как указано в табл. 3. Каждую испытательную жидкость подвергали повторному контрольному заражению 4 раза. Для повторного контрольного заражения в каждую бутыль добавляли смешанную популяцию активных бактерий, содержащихся в искусственной морской воде, в следующие моменты времени: 27 ч, 2, 3 и 6 суток. По каждой из испытательных проб микробиологическую активность определяли, измеряя уровень содержания АТР в каждой соответствующей пробе через заданные интервалы времени. Результаты показаны на фиг. 4. Таблица 3. Пробы биоцидных систем, пример 2. Пример 3. В данном примере оценивалось влияние времени выдержки между добавлением компонентов биоцидных систем. Приведенные в качестве примера биоцидные системы включали в себя комбинацию глютаральдегида и 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона, при этом общее значение концентрации доступных в продаже продуктов Fennosan GL 10 и АМА-324 в соотношении 1:2 составляло 50 м.д., т.е. 50 м.д. 1:2 GLAM (17 м.д. GL 10 и 33 м.д. АМА-324). В каждой биоцидной системе, приведенной в качестве примера, компоненты последовательно добавляли в испытательную жидкость через определенные временные периоды. В частности, глютаральдегид добавляли в испытательную жидкость первым, а 3,5 диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион добавляли в испытательную жидкость после глютаральдегида через определенный интервал времени. В данном примере испытательную жидкость приготовили из искусственной морской воды, содержащей смешанное скопление микроорганизмов, полученное в результате интенсификации нефтяных скважин. 40-миллилитровые пробы испытательной жидкости помещали в неплотно закрытые пробками бутыли, что создавало аэробные условия в ходе эксперимента. Каждый из соответствующих биоцидов добавляли в бутыль. В приведенных в качестве примера биоцидных системах биоциды добавляли в бутыль последовательно, как указано в табл. 4. Каждую испытательную жидкость подвергали повторному контрольному заражению 2 раза. Для повторного контрольного заражения в каждую бутыль добавляли смешанную популяцию активных бактерий, содержащихся в искусственной морской воде, в следующие моменты времени: 24 ч и 5 суток. По каждой из испытательных проб микробиологическую активность определяли, измеряя уровень содержания АТР в каждой соответствующей пробе через заданные интервалы времени. Результаты показаны на фиг. 5. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки жидкости, используемой на газопромысле, или жидкости, используемой на нефтепромысле, включающий: а) добавление глутаральдегида в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле, в количестве, достаточном для того, чтобы уменьшить или подавить активность микроорганизмов; иb) после выдержки в течение некоторого периода времени добавление 3,5-диметил-1,3,5 тиадиазинан-2-тиона в жидкость, используемую на газопромысле, или жидкость, используемую на нефтепромысле; при этом время выдержки составляет от 1 до 48 ч. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2 тиона к глутаральдегиду находится в пределах от 15:1 до 1:5. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2 тиона к глутаральдегиду находится в пределах от 1:1 до 1:2. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что совокупная концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан 2-тиона и глутаральдегида в жидкости находится в пределах от 5 до 1000 м.д. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что совокупная концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан 2-тиона и глутаральдегида в жидкости находится в пределах от 25 до 50 м.д. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона в жидкости составляет по меньшей мере 5 м.д. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкость, используемая на газопромысле, или жидкость,используемая на нефтепромысле, представляет собой жидкость для интенсификации скважин, жидкость для задавливания в пласт, жидкость гидроразрыва, буровой раствор, ремонтную жидкость или жидкость для заканчивания скважины, жидкость для гидроиспытаний, воду или жидкость, закачиваемую для поддержания пластового давления или для повышения нефтеотдачи (EOR). 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что время выдержки составляет от 1 до 27 ч. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что время выдержки составляет от 1 до 9 ч.

МПК / Метки

МПК: C09K 8/58, C09K 8/60, C09K 8/035, C09K 8/68

Метки: способы, применения, система, биоцидная

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/12-24652-biocidnaya-sistema-i-sposoby-ee-primeneniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Биоцидная система и способы ее применения</a>

Похожие патенты