CN104703926B

CN104703926B - 稳定的过羧酸组合物和其用途

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Publication number: CN104703926B
Application number: CN201380051957.2A
Authority: CN
Inventors: 李俊忠; D·麦克谢瑞; A·布锐威斯特; R·斯托布; R·德鲍拉; J·W·伯德乌克; R·J·瑞瑟; V·V·克拉斯勒
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: CN106900701B; AU2020223668B2; CN106900701A; US20160200595A1; AU2022221481A1; WO2014055900A1; US9321664B2; US20140097144A1; US20190225510A1; EP2903939B9; ES2728470T3; EP2903939A1; EP2984929A1; CN104703926A; EP2903939B1; MX370903B; US11939241B2; CA2885799A1; AU2013326904A1; US20220041473A1

Abstract

本申请一般涉及稳定的过羧酸组合物，包括，尤其至少两种稳定剂，和用于水处理的不同用途，包括与油田作业和气田作业相联系的水处理。本申请还涉及滑溜水组合物和凝胶基组合物，其包括稳定的过羧酸组合物和其在油田作业和气田作业中的用途。

Description

稳定的过羧酸组合物和其用途

技术领域

本申请一般涉及稳定的过羧酸组合物，包括尤其是至少两种稳定剂，和用于水处理的不同用途，包括与油田作业和气田作业相联系的水处理。本申请还涉及滑溜水组合物和凝胶基组合物，其包括过羧酸组合物和其在油田作业和气田作业中的用途。

背景技术

过羧酸由于其宽广的杀生物有效性以及优秀的环境记录，其越来越多地在不同领域中用作杀生物剂。最常使用的过羧酸是过乙酸。过乙酸是无色，自由水溶性的液体，其对不同微生物(例如细菌、病毒、酵母菌、真菌和孢子)具有优秀的杀生物有效性。当分解时，过乙酸生成乙酸(醋酸)，水和氧气。纯的过羧酸，例如过乙酸，然而是不稳定的且易爆的，和因此可商购的过羧酸通常是平衡溶液中的固体。除了过羧酸，平衡溶液也包含相应羧酸，过氧化氢和水。与过羧酸相比，过氧化氢仅仅具有可忽略的杀生物有效性，但是在一些应用中如果它超过了具体释放限制可以引起环境问题。此外，已经公开过氧化氢的存在对过羧酸对一些微生物的有效性具有负面影响。

在例如用于油井和气井的压裂钻孔中的水处理的应用中，过羧酸中的过氧化氢可以与应用中使用的其他组分(例如胶凝剂、减摩剂、腐蚀抑制剂和阻垢剂等)作用。在这些溶液中的过氧化氢的存在可以导致性能失败。因此，需要研发具有尽可能高的过羧酸对过氧化氢比值的过羧酸组合物，用于一般的杀生物剂应用和特别是用于石油钻井和气体钻井中的水处理。

可商购的过羧酸组合物一般具有比过氧化氢明显较低或大略相等的过羧酸含量。已知除了其他因素，过氧化氢对过羧酸的比值在过羧酸组合物的稳定性中扮演了重要角色。过氧化氢对过羧酸的比值越高，组合物越稳定。一些可商购的过羧酸组合物具有约1.5-1的过氧化氢对过羧酸比值。当具有更高的过羧酸对过氧化氢比值的组合物是可商购时，这些组合物以受限于自加速分解温度(SADT)限制的小的包装尺寸存在且由于组合物的有限的稳定性要求控温储存。

不同的稳定剂用于过羧酸组合物中以稳定组合物。例如，使用基于吡啶甲酸的稳定剂，例如吡啶羧酸和盐，吡啶-2,6-二羧酸和盐，和基于膦酸酯/盐的稳定剂，例如磷酸和盐，焦磷酸和盐和最常见的1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸(HEDP)和盐。当以正确的水平单独使用时，这些稳定剂可以显著改进过羧酸组合物的稳定性，且对于传统的过羧酸组合物，用这些稳定剂获得的稳定性记录容许这些组合物的商业用途。对于具有高的过羧酸对过氧化氢比值的过羧酸组合物，传统情形中使用的这些稳定剂不能额外的稳定性挑战。

发明简述

本发明涉及稳定的过羧酸组合物和其用途。在一些实施方案中，本发明涉及具有高的过酸对过氧化氢比值的稳定过酸组合物。任选地，通过加入过氧化氢酶或过氧化物酶在使用溶液中或在使用前加入稀释的浓缩物中，进一步降低过氧化氢的水平。公开的组合物特别用于针对油井和气井的压裂钻孔中用途的处理水中。

在一方面，本发明涉及组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

各个R³独立地是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R¹，R²，R³，和R⁴独立地是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基，或C_6-20芳基；

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

R¹，R²，和R³独立地是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基，或C_6-20芳基；

或其盐；和

其中所述过氧化氢具有至少约0.1wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约两倍所述过氧化氢的浓度的浓度和所述组合物具有约4或更少的pH。

另一方面中，本发明涉及储存含有过羧酸的组合物的方法，该方法包括储存以上组合物，其中所述组合物在约50℃下储存约30天后保持至少约80％的C₁-C₂₂过羧酸活性。

又另一方面中，本发明涉及运输含有过羧酸的组合物的方法，该方法包括运输以上组合物，优选散装，其中所述组合物的SADT在运输期间升高到至少45℃。

又另一方面中，本发明涉及处理水的方法，该方法包括提供以上组合物至需要处理的水源以形成已处理的水源，其中所述已处理的水源包括约1ppm-约1,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸。

又另一方面中，本发明涉及处理目标的方法，该方法包括使目标与处于稀释水平的以上组合物接触以形成已处理的目标组合物的步骤，其中所述已处理的目标组合物包含约1ppm-约10,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸，和所述接触步骤持续足够时间以稳定或降低所述目标或所述已处理目标组合物内和/或上的微生物种群。

又另一方面中，本发明涉及降低水源中硫化氢(H₂S)、氢硫酸或其盐的水平的方法，该方法包括使水源与处于稀释水平的以上组合物接触以形成已处理水源的步骤，其中所述已处理水源包含约1ppm-约10,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸，和所述接触步骤持续足够时间以稳定或降低所述已处理水源中的H₂S、氢硫酸或其盐的水平。

本发明还涉及油田钻井和/或气田钻井中使用的滑溜水组合物，其包括稳定过羧酸组合物，和其用途。一方面中，本发明涉及一种组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；和

6)减摩剂；和

其中所述过氧化氢具有约1ppm-约20ppm的浓度，和C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2倍所述过氧化氢浓度的浓度。

另一方面中，本发明涉及用于滑溜水压裂的方法，该方法包括将以上组合物导入地下环境中。

本发明进一步涉及油田钻进和/或气田钻进中使用的凝胶基组合物，其包含稳定过羧酸组合物，和其用途。一方面中，本发明涉及组合物，该组合物包含:

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；和

6)粘度增强剂；和

其中所述过氧化氢具有约1ppm-约15ppm的浓度，和所述C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2倍的所述过氧化氢浓度的浓度。

另一方面中，本发明涉及高粘度压裂的方法，该方法包括将以上组合物导入地下环境中。

附图简述

图1说明了具有不同稳定剂的过乙酸组合物的稳定性。

图2说明了HEDP和DPA的协同稳定性能。

图3说明了具有不同稳定剂的过乙酸组合物的SADT测试。

图4说明了具有不同水平H₂O₂的POAA在凝胶流体中的动力粘度记录。

图5A和5B说明了使用不同水平的配制剂13523-37-1和13523-37-2的H₂S降低的例子。

图6A和6B说明了使用不同水平的配制剂13523-37-1和13523-37-2的H₂S降低的另一个例子。

发明详述

为了清楚公开，且不意在限制，本发明的详细说明分为以下子部分。

A.定义

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有如本领域技术人员通常理解的相同含义。本文提及的所有专利、申请、公开申请和其他公开通过参考整体并入。如果这个部分所示的定义与通过参考并入本文的专利、申请、公开申请和其他公开中所示的定义相反或不已知，这个部分所示的定义胜过通过参考并入本文的定义。

本发明的实施方案不限制于特别的过羧酸组合物和使用该过羧酸组合物的方法，这可以变化且是本领域技术人员理解的。进一步应理解本文所用术语仅仅是为了描述特别实施方案的目的，且不旨在以任何方式或范围限制。例如，所有单位、前缀和符号可以以其SI接受的形式表示。说明书内列举的数字范围包括限定范围的数字和包括限定范围内的各个整数。

应注意，如在这个说明书和所附权利要求中所使用地，单数形式"a"，"an"和"the"包括所指对象的复数形式，除非本文另有明确说明。因此，例如，提到含有"化合物"的组合物包括具有两种或更多种化合物的组合物。还应注意通常使用术语"或"意在包括"和/或"，除非本文另有明确说明。

某些术语第一次被定义，以便可以更容易地理解本发明。除非另有定义，本文所用的所有的技术和科学术语具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。与本文描述的那些相似的、改进的或等同的许多方法和材料不需要过度实验可用于本发明的实施方案的实践中，在本文中描述优选的材料和方法。在描述和请求保护本发明的实施方案中，以下术语会根据以下所示的定义使用。

如本文所用，术语"约"指在可以发生的数量中的变化，例如，通过用于在现实世界中制备浓缩物或使用溶液的典型测量和液体处理程序；通过在这些程序中的疏忽错误；通过在用于制备组合物或实施方法的试剂的制造、来源或纯度中的不同等。术语"约"也包括由于特别的起始混合物导致的对于组合物的不同平衡条件的不同数量。无论是否被术语"约"修饰，权利要求包括量的对等量。

如本文所用术语"清洁"指的是实施或有助于污物脱除、漂白、减少微生物种群或其组合。为了本申请的目的，当微生物种群减少至少约50％，或减少显著多于通过水洗获得时，获得成功的微生物减少。微生物种群中更大的减少提供了更大的保护水平。

如本文所用，"基本上由…组成"指方法和组合物可以包括额外步骤、组分、成分等，但仅仅是如果额外步骤、组分和/或成分不实质上改变请求保护的方法和组合物的基础和新颖的特征。

如本文所用，术语"消毒剂"指杀死包括最为人所知的病原微生物的所有营养细胞的药剂，使用A.O.A.C.使用稀释方法，法定分析化学家协会的法定分析方法，第955.14段和可适用的部分，第15版，1990(EPA指南91-2)中描述的程序。如本文所用，术语"高水平消毒"或"高水平消毒剂"指基本上杀死基本上所有生物的化合物或组合物，除了高水平的细菌芽孢，和使用通过食品药物管理局用于销售为无菌剂而清净的化学杀菌剂而实施。如本文所用，术语"中等水平消毒"或"中等水平消毒剂"指使用通过环境保护署(EPA)注册作为杀结核菌剂的化学杀菌剂杀死分支杆菌、大多数病毒和细菌的化合物或组合物。如本文所用术语"低水平消毒"或"低水平消毒剂"指使用通过EPA注册为医院消毒剂的化学杀菌剂杀死一些病毒和细菌的化合物和组合物。

如本文所用，术语"不含"，"无"，"基本上无"或"基本上不含"指不含有特别化合物的组合物、混合物或成分，或者没有将特别化合物或含有特别化合物的化合物加入到组合物、混合物或成分中。在一些实施方案中，根据实施方案减少或除去过氧化氢提供了不含过氧化氢或基本上不含过氧化氢的组合物。如果特定的化合物通过污染和/或使用以组合物、混合物或成分的最小量而存在，化合物的量应低于约3wt％。更优选，化合物的量低于2wt％，低于1wt％，和最有选地，化合物的量低于0.5wt％。

如本文所用，术语"微生物"指任意非细胞或单细胞(包括菌落)的生物。微生物包括所有原核生物。微生物包括细菌(包括蓝藻)，孢子，苔藓，真菌，原生动物，朊病毒，类病毒，病毒，噬菌体和一些藻类。如本文所用，术语"微菌"与微生物同义。

如本文所用，术语"混合的"或"混合物"，当涉及"过羧酸组合物"，"过羧酸"，"过氧羧酸组合物"或"过氧羧酸"使用时，指包括多于一种过羧酸或过氧羧酸的组合物或混合物。

如本文所用，术语"卫生洗涤剂"指减少细菌污染物数目至通过公共健康要求判断的安全水平。在一个实施方案中，本发明中使用的消毒剂会提供至少99.999％减少(5-log阶数减少)。可以使用在消毒剂的杀菌和清洁剂卫生消毒作用，法定分析化学家协会的法定分析方法，第960.09段和可适用的部分，第15版，1990(EPA指南91-2)中所示的程序评价这些减少。根据这个参考，消毒剂在30秒内在室温25±2℃下针对一些测试生物应提供99.999％减少(5-log阶数减少)。

抗微生物"杀"或"抑"活性的不同，描述有效性程度的定义，和测量这个有效性的官方实验协议是对于理解抗微生物药剂和组合物的考虑。抗微生物组合物可以实施两类微生物细胞损坏。第一类是致命的、不可逆的作用，导致完全的微生物细胞破坏或失能。细胞损坏的第二型是可逆的，使得如果生物不含药剂，它可以再次繁衍。前者术语为杀微生物的，和后者为抑微生物的。卫生洗涤剂和消毒剂通过定义是提供抗微生物或杀微生物活性的药剂。与之相反，防腐剂通常描述为抑制剂或抑微生物的组合物。

如本文所用，针对根据本发明的处理的术语"水"包括许多来源，例如淡水，池水，海水，盐水或卤水来源，微咸水，循环水等。水还理解为任选地包括淡水和循环水源二者(例如"采出水")，以及针对根据本发明的处理的水的任意组合。在一些实施方案中，采出水(或再生水)指水的混合物，其包括循环自油田作业和气田作业(例如，压裂)之前或与之同时的水和还未用于油田作业和气田作业中的水(例如淡水，池水，海水等)二者。

如本文所用"重量百分比"，"wt％"，"按重量百分比"，"wt％"和其变体指作为物质的重量除以组合物的总重量且乘以100的物质的浓度。应理解的是如本文所用，"百分比"，"％"等与"重量百分比"，"wt％"等含义相同。

应理解的是本文描述的本发明的方面和实施方案包括"由…组成"和/或"基本上由…组成"方面和实施方案。

通过本公开，本发明的不同方面以范围形式存在。应理解的是以范围形式的描述仅仅是为了方便和简要且不应该解释为本发明范围的僵硬限制。据此，范围的描述应认为已具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如，范围的描述例如1-6应认为已具体公开了例如1-3，1-4，1-5，2-4，2-6，3-6等子范围，以及该范围内的各个数，例如1，2，3，4，5和6。这适用于无论多宽的范围。

本发明的其他主题、优点和特征从以下说明连同附图会变得明显。

B.稳定的过羧酸组合物和其用途

本发明涉及稳定的过羧酸组合物和其用途。一方面中，本发明涉及组合物，该组合物包含：

C₁-C₂₂羧酸；

C₁-C₂₂过羧酸；

过氧化氢；

第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；和

其中所述过氧化氢具有至少约0.1wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2倍所述过氧化氢浓度的浓度，和所述组合物具有约4或更低的pH。

一些实施方案中，本发明组合物是包括过酸，过氧化氢，羧酸和溶剂(例如水)的平衡组合物。一些实施方案中，本发明组合物不包括无机酸，例如WO 91/07375中公开的无机酸。

C₁-C₂₂过羧酸可以采用相对于过氧化氢浓度的任意适合浓度使用。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约6倍过氧化氢浓度的浓度。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约10倍过氧化氢浓度的浓度。又其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约6、7、8、9或10倍过氧化氢浓度的浓度。

羧酸

本发明包括具有羧酸和过氧化氢的过酸组合物。羧酸包括式R--(COOH)_n的任意化合物，其中R可以为氢，烷基，烯基，炔基，酰基(acylic)、脂环基、芳基、杂芳基，或杂环基，和n是1，2，或3。优选R包括氢，烷基，或烯基。术语"烷基"，"烯基"，"炔基"，"酰基(acylic)"，"脂环基"，"芳基"，"杂芳基"和"杂环基"针对过酸如下定义。

依据根据本发明过酸的平衡体系的合适的羧酸的例子包括许多单羧酸，二羧酸，和三羧酸。单羧酸包括例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、乙醇酸、乳酸、水杨酸、乙酰基水杨酸、扁桃酸等。二羧酸包括例如己二酸、富马酸、戊二酸、马来酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸等。三羧酸包括例如柠檬酸、偏苯三酸、异柠檬酸、松蕈三酸(agaicic acid)等。

本发明的一方面中，特别适合的羧酸是水溶性的，例如甲酸，乙酸，丙酸、丁酸、乳酸、乙醇酸、柠檬酸、扁桃酸、戊二酸、马来酸、苹果酸、己二酸，琥珀酸，酒石酸等。优选本发明的组合物包括乙酸，辛酸，或丙酸，乳酸，庚酸，辛酸，或壬酸。

在磺基过氧羧酸或磺化过酸体系中使用合适的羧酸的额外例子，其在美国专利申请Nos.2010/0021557，2010/0048730和2012/0052134中公开，在此作为参考整体并入。

任意适合的C₁-C₂₂羧酸可用于本发明组合物中。一些实施方案中，C₁-C₂₂羧酸是C₂-C₂₀羧酸。其他实施方案中，C₁-C₂₂羧酸是C₁，C₂，C₃，C₄，C₅，C₆，C₇，C₈，C₉，C₁₀，C₁₁，C₁₂，C₁₃，C₁₄，C₁₅，C₁₆，C₁₇，C₁₈，C₁₉，C₂₀，C₂₁，或C₂₂羧酸。又其他实施方案中，C₁-C₂₂羧酸包括乙酸，辛酸和/或磺化的油酸。

C₁-C₂₂羧酸可以以任意适合的浓度使用。一些实施方案中，C₁-C₂₂羧酸具有约10wt％-约90wt％的浓度。其他实施方案中，C₁-C₂₂羧酸具有约20wt％-约80wt％的浓度。又其他实施方案中，C₁-C₂₂羧酸具有约10wt％，20wt％，30wt％，40wt％，50wt％，60wt％，70wt％，80wt％，或90wt％的浓度。

过酸

一些方面中，为了组合物中的抗微生物有效性包括过酸。如本文所用，术语"过酸"还可以指"过羧酸"或"过氧酸"。磺基过氧羧酸，磺化过酸和磺化过氧羧酸也包括在本文所用术语"过酸"内。术语"磺基过氧羧酸"，"磺化过酸”或"磺化过氧羧酸"指如美国专利公开Nos.2010/0021557，2010/0048730和2012/0052134公开的磺化羧酸形式的过氧羧酸，其在此作为参考整体并入。过酸指羧酸中羟基的氢被羟基替代的酸。氧化过酸在此还可以指作过氧羧酸。

过酸包括式R--(COOOH)_n的任意化合物，其中R可以是氢，烷基，烯基、炔基，酰基，脂环基，芳基，杂芳基，或杂环基，和n是1，2，或3，和通过对母酸用过氧作前缀来命名。优选R包括氢，烷基，或烯基。术语"烷基"，"烯基"，"炔基"，"酰基"，"脂环基"，"芳基"，"杂芳基"和"杂环基"如本文定义。

如本文所用，术语"烷基"包括具有1-22个碳原子的直链或支链饱和脂肪族烃链，例如甲基、乙基、丙基、异丙基(1-甲基乙基)、丁基、叔丁基(1,1-二甲基乙基)等。术语"烷基"或"烷基基团"也指具有一个或多个碳原子的饱和烃，包括支链烷基基团(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等)，环烷基基团(或"环烷基"或"脂环"或"碳环"基团)(例如环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等)，支链烷基基团(例如异丙基、叔丁基、仲丁基、异丁基等)和烷基取代的烷基基团(例如，烷基取代的环烷基基团和环烷基取代的烷基基团)。

除非另有说明，术语"烷基"包括"未取代的烷基"和"取代的烷基"两者。如本文所用，术语"取代的烷基"指具有在烃主链的一个或多个碳上替代一个或多个氢的取代基的烷基基团。该取代基可以包括例如烯基，炔基，卤素，羟基，烷基羰基氧基，芳基羰基氧基，烷氧基羰基氧基，芳基氧基，芳基氧基羰基氧基，羧酸酯/盐，烷基羰基，芳基羰基，烷氧基羰基，氨基羰基，烷基氨基羰基，二烷基氨基羰基，烷基硫代羰基，烷氧基，磷酸盐/酯，膦酸盐/酯，亚膦酸盐/酯，氰基，氨基(包括烷基氨基，二烷基氨基，芳基氨基，二芳基氨基，和烷基芳基氨基)，酰基氨基(包括烷基羰基氨基，芳基羰基氨基，氨基甲酰基和脲基)，亚氨基，巯基，硫代烷基，硫代芳基，硫代羧酸盐/酯，硫酸盐/酯，烷基亚硫酰基，磺酸盐/酯，氨磺酰，磺胺，硝基，三氟甲基，氰基，叠氮基，杂环基，烷基芳基，或芳族(包括杂芳族)基团。

术语"烯基"包括具有2-12个碳原子的不饱和的脂肪族烃链，例如乙烯基、1-丙烯基，2-丙烯基，1-丁烯基，2-甲基-1-丙烯基等。烷基或烯基可以被杂原子，例如氮、硫或氧原子末端取代，从而形成氨基烷基，氧烷基，或硫烷基，例如氨基甲基，硫代乙基，氧丙基等。相似的，以上烷基或烯基在链中可以被杂原子中断形成烷基氨基烷基，烷基硫代烷基，或烷氧基烷基，例如甲基氨基乙基，乙基硫代丙基，甲氧基甲基等。

此外，如本文所用术语"脂环"包括含有3-8个碳原子的任意环烃。合适的脂环基团的例子包括环丙烷基、环丁烷基、环戊烷基等。术语"杂环"包括与碳环相似的任意闭环结构，其中环中碳原子的一个或多个是不同于碳的元素(杂原子)，例如氮、硫或氧原子。杂环基团可以是饱和或不饱和的。合适的杂环基团的例子包括例如氮丙啶基，环氧乙烷基(环氧化物，环氧乙烷)，环硫乙烷基(环硫化物)，双环氧乙烷基，氮杂环丁烷基，环氧丙烷基，环硫丙烷基，二氧杂环丁烷基，二硫杂环丁烷基，二硫环丁烯基，氮杂环戊烷基，吡咯烷基，吡咯啉基，四氢呋喃基，二氢呋喃基，和呋喃基。合适杂环基团的额外例子包括衍生自四氢呋喃、呋喃、噻吩、吡咯烷、哌啶、吡啶、吡咯、甲基吡啶、邻吡喃酮等的基团。

一些实施方案中，烷基，烯基，脂环基团和杂环基团可以是未取代的，或者被例如芳基，杂芳基，C_1-4烷基，C_1-4烯基，C_1-4烷氧基，氨基，羧基，卤素，硝基，氰基，--SO₃H，膦，或羟基取代的。当烷基，烯基，脂环基团，或杂环基团是取代的时，优选取代基是C_1-4烷基，卤素，硝基，酰氨基，羟基、羧基，磺基或膦。一个实施方案中，R包括羟基取代的烷基。术语"芳基"包括芳族烃基，包括稠芳环，例如苯基和萘基。术语"杂芳基"包括具有至少一个杂原子(例如氮、氧、磷或硫)的杂环芳族衍生物，和包括例如呋喃基，吡咯基，噻吩基，噁唑基，吡啶基，咪唑基，噻唑基，异噁唑基，吡唑基，异噻唑基等。术语"杂芳基"还包括稠环，其中至少一个环是芳族的，例如吲哚基，嘌呤基，苯并呋喃基等。

一些实施方案中，芳基和杂芳基可以是未取代的或在环上被例如芳基，杂芳基，烷基，烯基，烷氧基，氨基，羧基，卤素，硝基，氰基，--SO₃H，膦或羟基取代的。当芳基，芳烷基，或杂芳基是取代的时，优选取代基是C_1-4烷基，卤素，硝基，酰氨基，羟基，羧基，磺基，或膦。一个实施方案中，R包括用C_1-4烷基取代的芳基。

适合使用的过酸包括任意过氧羧酸，包括不同长度的过氧羧酸和过羧酸(例如C1-22)，其可以从上述羧酸和过氧化氢之间的酸催化平衡反应制备。过氧羧酸还可以通过醛的自氧化或过氧化氢与酰基氯，酰基氢，羧酸酐，或醇基钠的反应制备。或者过酸可以通过非平衡反应制备，其可以生成用于原位用途，例如各自标题为"在碱性pH下过氧羧酸的原位产生,及其用途"的美国专利申请Ser.Nos.13/331,304和13/331,486中公开的方法，其在此作为参考并入。优选本发明的组合物包括过氧乙酸，过氧辛酸，过氧丙酸，过氧乳酸，过氧庚酸，过氧辛酸和/或过氧壬酸。

一些实施方案中，过氧羧酸包括至少一种水溶性的过氧羧酸，其中R包括1-22个碳原子的烷基。例如，一个实施方案中，过氧羧酸包括过氧乙酸。另一个实施方案中，过氧羧酸具有为用羟基取代的1-22个碳原子的烷基的R。制备过氧乙酸的方法对本领域技术人员是已知的，包括U.S.Pat.No.2,833,813中公开的那些，其在此作为参考并入本文。

另一个实施方案中，磺基过氧羧酸具有下式:

其中R₁是氢，或取代的或未取代的烷基基团；R₂是取代的或未取代的亚烷基基团；X是氢，阳离子基团或酯形成部分；或其盐或酯。在额外实施方案中，磺基过氧羧酸与单一的或混合的过氧羧酸组合物结合，例如磺基过氧羧酸与过氧乙酸和过氧辛酸(PSOA/POOA/POAA)。

其他实施方案中，使用混合的过酸，例如包括至少一种有限水溶性的过氧羧酸，其中R包括5-22个碳原子的烷基，和至少一种水溶性的过氧羧酸，其中R包括1-4个碳原子的烷基，的过氧羧酸。例如，一个实施方案中，过氧羧酸包括过氧乙酸和至少一种其他过氧羧酸，例如上述那些。优选本发明的组合物包括过氧乙酸和过氧辛酸。混合过酸的其他组合非常适合用于本发明中。

另一实施方案中，过乙酸和过辛酸的混合物用于处理水源，例如美国专利No.5,314,687中公开的，其在此作为参考整体并入。一方面中，过酸混合物是亲水的过乙酸和疏水的过辛酸，提供抗微生物协同性。一方面中，混合过酸体系的协同性允许较少量的过酸的使用。

另一实施方案中，三元过酸混合物组合物，例如过氧磺化的油酸、过乙酸和过辛酸用于处理水源，例如美国专利公开No.2010/00021557中公开，其在此作为参考整体并入。这三种过酸的组合提供了显著抗微生物协同性，提供了针对根据本发明的水处理方法的有效抗微生物组合物。此外，认为组合物中建立的高酸度有助于从水中移除化学污染(例如亚硫酸盐和硫化物种类)。

有利地是，过氧羧酸的组合提供了在高有机污物负载量存在下具有所需抗微生物活性的组合物。混合的过氧羧酸组合物经常提供协同微有效性。据此，本发明的组合物可包括过氧羧酸或其混合物。

过酸的不同商业配制剂是可购买的，例如过乙酸(15％)，作为EnviroSan(EcolabInc.，St.Paul MN)可购买。大多数商业过酸溶液声明具体过羧酸浓度，不参考使用溶液中其他化学组分。然而，应理解商业产品，例如过乙酸，也会含有相应羧酸(例如，乙酸)，过氧化氢和水。

任意适合的C₁-C₂₂过羧酸可用于本发明组合物中。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸是C₁，C₂，C₃，C₄，C₅，C₆，C₇，C₈，C₉，C₁₀，C₁₁，C₁₂，C₁₃，C₁₄，C₁₅，C₁₆，C₁₇，C₁₈，C₁₉，C₂₀，C₂₁，或C₂₂羧酸。又其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

C₁-C₂₂过羧酸可以以任意任何的浓度使用。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有约1wt％-约40wt％的浓度。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有约1wt％-约20wt％的浓度。又其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有约1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％，10wt％，11wt％，12wt％，13wt％，14wt％，15wt％，16wt％，17wt％，18wt％，19wt％，20wt％，25wt％，30wt％，35wt％，或40wt％的浓度。

过氧化氢

本发明包括过氧化氢的使用。过氧化氢，H₂O₂，提供了具有高的活性氧比值的优点，由于其低分子量(34.014g/摩尔)和与许多可以通过本发明的方法处理的物质相容，因为它是弱酸性、清澈的和无色的液体。过氧化氢的另一个优点是它分解成为水和氧气。有利地是具有这些分解产物，因为它们一般与金属物质相容(例如，基本上不腐蚀)和一般对于偶然的接触无害且是环境友好的。

本发明的一方面中，过氧化氢起始以有效量在抗微生物过酸组合物中，用于保持在羧酸、过氧化氢、溶剂(例如水)和过酸之间的平衡。过氧化氢的量应不超过会不利地影响本发明组合物抗微生物活性的量。本发明的另一方面中，过氧化氢浓度在抗微生物过酸组合物中显著降低，优选含有尽可能接近零浓度的过氧化氢。即，最小化过氧化氢浓度，通过使用选择的根据本发明的过氧化氢酶或过氧化物酶。其他方面中，作为蒸馏平衡过酸组合物，其他用于过氧化氢分解的催化剂(例如仿生络合物)和/或使用酯的阴离子过水解(例如，甘油三醋酸酯)的结果，降低和/或消除过氧化氢的浓度，以获得具有非常低过氧化氢的过酸。

一些实施方案中，最小化过氧化氢浓度的优点是本发明组合物的抗微生物活性相比于传统平衡过酸组合物得到改善。不受限于本发明的特定理论，抗微生物有效性中显著改进由使用溶液中降低的过氧化氢浓度导致的增强的过酸稳定性导致。

过氧化氢可以以任意适合浓度使用。一些实施方案中，过氧化氢具有约0.5wt％-约10wt％的浓度。其他实施方案中，过氧化氢具有约1wt％-约2wt％的浓度。又其他实施方案中，过氧化氢具有约0.5wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％，或10wt％的浓度。又其他实施方案中，过氧化氢具有约1wt％，1.1wt％，1.2wt％，1.3wt％，1.4wt％，1.5wt％，1.6wt％，1.7wt％，1.8wt％，1.9wt％，或2wt％的浓度。

一些实施方案中，C₁-C₂₂羧酸是乙酸和C₁-C₂₂过羧酸是过乙酸。其他实施方案中，C₁-C₂₂羧酸，例如，乙酸，具有约70wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸，例如，过乙酸，具有约15wt％的浓度，和过氧化氢具有至少约1wt％的浓度。

稳定剂

一些方面中，多于一种类型的稳定剂用于组合物中。一些实施方案中，至少一种稳定剂是膦酸或其衍生物。不愿受任意特定理论限制，认为除了通过过渡金属离子螯合作为稳定剂作用之外，基于膦酸的稳定剂例如HEDP，也作用为酸催化剂和有助于从相应羧酸和过氧化氢形成过氧羧酸。一些实施方案中，基于吡啶羧酸的稳定剂用作第二稳定剂。吡啶羧酸例如2,6-吡啶二甲酸(DPA)，是众所周知的对于金属离子的螯合剂。认为通过使用两种不同类型的稳定剂，导致过羧酸的催化分解的过渡金属更有效通过形成更稳定的涉及两种螯合剂的络合物而失活。

任何适合的第一稳定剂可用于本发明组合物中。一些实施方案中，第一稳定剂是吡啶甲酸或其盐。其他实施方案中，第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐。第一稳定剂可以以任意适合的浓度使用。一些实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％-约5wt％的浓度。其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％-约0.15wt％的浓度。又其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％，0.01wt％，0.1wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，或5wt％的浓度。又其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％，0.06wt％，0.07wt％，0.08wt％，0.09wt％，0.10wt％，0.11wt％，0.12wt％，0.13wt％，0.14wt％，或0.15wt％的浓度。

任意适合的第二稳定剂可用于本发明组合物中。一些实施方案中，第二稳定剂是1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸(HEDP)，或其盐。第二稳定剂可以以任何适合的浓度使用。一些实施方案中，第二稳定剂具有约0.1wt％-约10wt％，例如0.1wt％，0.5wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％，或10wt％的浓度。其他实施方案中，第二稳定剂具有约0.5wt％-约5wt％，例如，0.5wt％，1wt％，1.5wt％，2wt％，2.5wt％，3wt％，3.5wt％，4wt％，4.5wt％或5wt％的浓度。又其他实施方案中，第二稳定剂具有约0.6wt％-约1.8wt％，例如，0.6wt％，0.7wt％，0.8wt％，0.9wt％，1.0wt％，1.1wt％，1.2wt％，1.3wt％，1.4wt％，1.5wt％，1.6wt％，1.7wt％，1.8wt％的浓度。

其他实施方案中，本发明组合物可以进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。可以有助于溶解第一和/或第二稳定剂的示例性的物质包括水溶助剂例如二甲苯磺酸钠、枯烯磺酸钠和表面活性剂，例如阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。

一些实施方案中，第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂是HEDP或其盐。其他实施方案中，第一和第二稳定剂协同作用以延迟或阻止组合物达到其自加速分解温度(SADT)。SADT表示采用组合物可发生自加速分解的最低温度。在一些实施方案中，SADT指在商业包装、储存、运输和/或使用条件下自加速分解可以发生的最低温度。可以通过任何适合的方法估计、计算、预测和/或测量SADT。例如，可以通过由危险品运输UN委员会推荐在"危险品运输推荐，型号规范"(Rev.17)ST/SG/AC.10/1/Rev.17中的3种方法(H1，H2和H4)中的一种直接估计或测量SADT。例如，可以使用Malow和Wehrstedt，J.HazardMater.，120(1-3):21-4(2005)中公开的技术。

本方面组合物在通常包装、储存运输和/或使用条件下可以保持C₁-C₂₂过羧酸活性的任意适合水平或百分比。一些实施方案中，本发明组合物在约50℃下储存约30天后保持至少约80％的C₁-C₂₂过羧酸活性。优选地，本发明组合物在约50℃下储存约30天后保持至少约85％，90％和更高百分比的C₁-C₂₂过羧酸活性。

额外的任选材料

本发明组合物可以任选地包括额外成分以增强用于根据本发明用于水处理的组合物，包括例如减摩剂，粘度增强剂等。额外的任选的功能成分可以包括例如过酸稳定剂、乳化剂、腐蚀抑制剂和/或除垢剂(即，阻垢剂)，表面活性剂和/或额外的用于增强有效性的抗微生物剂(例如，混合的过酸，杀生物剂)，抗起泡剂、酸化剂(例如，强的无机酸)，额外的羧酸等。一实施方案中，没有使用额外的功能成分。

减摩剂

减摩剂用于用于水或其他水基流体(该水和其他水基流体用于地下井地层的水力压裂处理中)中以改进通过从压裂工序产生的导流裂缝或通道采收的所需气和/或油的渗透性。减摩剂使得水更快地压入地层中。不同的聚合物添加剂已广泛地用作减摩剂以强化或改进钻井、采收和生产应用中使用的水性流体的特性。

常用的减摩剂的例子包括聚丙烯酰胺聚合物和共聚物。一方面中，额外适合的减摩剂可以包括衍生自丙烯酰胺的聚合物和共聚物，例如聚丙烯酰胺(有时简写为PAM)，丙烯酰胺-丙烯酸酯(丙烯酸)共聚物，丙烯酸-甲基丙烯酰胺共聚物，部分水解的聚丙烯酰胺共聚物(PHPA)，部分水解的聚甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺-甲基-丙烷磺酸酯共聚物(AMPS)等。该聚合物和共聚物的不同衍生物，例如季铵盐，水解变体等，应理解包括在本文描述的该聚合物和共聚物内。

减摩剂与水和/或其他流体结合，该结合通常称为"滑溜水"流体。滑溜水流体具有减少的摩擦曳力和有利的流动特征，其使得水性流体能泵入不同产气和/或产油区域，包括例如用于压裂。

本发明一方面中，减摩剂在使用溶液中以约100ppm-1,000ppm的量存在。其他方面中，减摩剂在使用溶液中以至少约0.01wt％到约10wt％，优选至少约0.01wt％到约5wt％，优选至少约0.01wt％到约1wt％，更优选至少约0.01wt％到约0.5wt％，和又更优选至少约0.01wt％到约0.1wt％。有利地是，本发明的组合物和方法不与水性溶液中包括的减摩剂负面地作用。不受限于本发明的特定理论，认为从过酸组合物中减少和/或消除氧化剂过氧化氢促进使用溶液中存在的减摩剂的量的变化的稳定性和有效性。

粘度增强剂

粘度增强剂是用于水力压裂处理中使用的水和其他水基流体中以提供粘度增强的额外的聚合物。可以使用天然和/或合成的提高粘度的聚合物在根据本发明的组合物和方法中。粘度增强剂还可以称为胶凝剂和例子包括瓜尔胶，黄原胶、纤维素衍生物和聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯聚合物和共聚物等。

本发明的一方面中，粘度增强剂以约100ppm-1,000ppm的量存在于使用溶液中。另一方面中，粘度增强剂以至少约0.01wt％-约10wt％，优选至少约0.01wt％-约5wt％，优选至少约0.01wt％-约1wt％，至少约0.01wt％-约2wt％，优选至少约0.01wt％-约1wt％，优选至少约0.01wt％-约0.5wt％的量存在于使用溶液中。有利地是，本发明的组合物和方法不负面地与包括于水溶液中的粘度增强剂作用。不受限于本发明的特定理论，据信自过酸组合物的氧化剂过氧化氢的减少和/或消除促进了存在于使用溶液中的粘度增强剂的量中任意变化的稳定性和有效性。

腐蚀抑制剂

腐蚀抑制剂是用于采油和采气作业中的额外分子。在本申请中可以使用的腐蚀抑制剂包括美国专利No.5,965,785，美国专利申请Ser.No.12/263,904，英国专利No.1,198,734，WO/03/006581，WO04/044266，和WO08/005058中公开的示例性腐蚀抑制剂，各个在此通过参考整体并入。

本发明的一方面中，腐蚀抑制剂在使用溶液中以约100ppm-1,000ppm的量存在。另一方面中，腐蚀抑制剂在使用溶液中以至少约0.0001wt％-约10wt％，优选至少约0.0001wt％-约5wt％，优选至少约0.0001wt％-约1wt％，优选至少约0.0001wt％-约0.1wt％，和又更优选至少约0.0001wt％-约0.05wt％的量存在。有利地是，本发明的组合物和方法不负面地与包括于水溶液中的腐蚀抑制剂作用。不受限于本发明的特定理论，据信自过酸组合物的氧化剂过氧化氢的减少和/或消除促进了存在于使用溶液中的腐蚀抑制剂的量中的任意变化的稳定性和有效性。

阻垢剂

阻垢剂是采油和采气作业中使用的额外的分子。通常在这些类型的应用中可以使用的阻垢剂包括聚合物和共聚物，膦酸盐/酯、磷酸酯等。

本发明的一方面中，阻垢剂在使用溶液中以约100ppm-1,000ppm的量存在。另一方面中，阻垢剂在使用溶液中以至少约0.0001wt％-约10wt％，至少约0.0001wt％-约1wt％，优选至少约0.0001wt％-约0.1wt％，优选至少约0.0001wt％-约0.05wt％的量存在。有利地是，本发明的组合物和方法不负面地与包括于水溶液中的阻垢剂作用。不受限于本发明的特定理论，据信来自过酸组合物的氧化剂过氧化氢的减少和/或消除促进了存在于使用溶液中的阻垢剂的量中的任意变化的稳定性和有效性。

额外的抗微生物剂

额外的抗微生物剂可以包括于本发明的组合物和/或方法中用于强化的抗微生物有效性。除了使用过酸组合物之外，可以使用额外的抗微生物剂和杀生物剂。额外的杀生物剂可以包括例如季铵化合物，例如美国专利No.6,627,657中公开的季铵化合物，其在此作为参考整体并入。有利地是，季铵化合物与过酸提供了协同抗微生物有效性，以及保持了组合物的长效杀生物有效性。

另一实施方案中，额外的杀生物剂可以包括氧化剂相容的鏻杀生物剂，例如三丁基十四烷基氯化鏻。鏻杀生物剂如同季铵化合物与过酸结合提供了相似的抗微生物优点。此外，鏻杀生物剂与油田作业(例如根据本发明公开的压裂方法)中通常使用的阴离子聚合化学药品相容。

可以以有效量使用额外的抗微生物剂和杀生物剂以提供抗微生物有效性，如可以取决于需要处理的水源和其中污染而变化。该试剂在使用溶液中可以以至少约0.1wt％-约50wt％，优选至少约0.1wt％-约20wt％，更优选约0.1wt％-约10wt％的量存在。

酸化剂

酸化剂可以作为额外的功能成分包括于根据本发明的组合物中。一方面中，强无机酸例如硝酸或硫酸可用于处理水源，如在美国专利No.4,587,264中公开的，其在此作为参考整体并入。强无机酸与过酸组合物的结合使用提供了增强的抗微生物有效性，作为酸性有助于移除水源中化学污染物(例如亚硫酸盐和硫化物种类)的结果。此外，一些强无机酸，例如硝酸，提供了降低针对被根据本发明的过酸组合物接触的金属腐蚀的风险。示例性产品可商购自Enviro Tech Chemical Services，Inc.(Reflex牌)和可商购自SolvayChemicals(NT牌)。

酸化剂可以采用有效量使用以提供预期的抗微生物有效性和/或抗腐蚀优点，如可以取决于需要处理的水源和其中污染物而变化。该试剂在使用溶液中可以以至少约0.1wt％-约50wt％，优选至少约0.1wt％-约20wt％，更优选约0.1wt％-约10wt％的量存在。

过氧化氢酶和过氧化物酶

本发明的一方面中，过氧化氢酶或过氧化物酶用于减少和/或消除抗微生物过酸组合物中过氧化氢的浓度。该酶催化过氧化氢分解成分水和氧气。有利地是，过氧化氢(强氧化剂)的减少和/或消除导致用于水处理源的其他添加剂不降级或造成不相容。用于增强或改进钻井、采收和生产应用中使用的水性流体的特性的不同添加剂处于被过氧化氢的氧化效用降级的风险中。这些可以包括例如商业钻井、井完成和增产，或生产应用中使用的减摩剂和粘度增强剂。

根据本发明可以使用不同来源的过氧化氢酶，包括动物来源例如从牛肝分离的牛过氧化氢酶；从真菌(包括产黄青霉菌(Penicillium chrysogenum)，青霉菌(Penicilliumnotatum)，和黑曲霉菌(Aspergillus niger)分离的真菌过氧化氢酶；植物来源；细菌来源例如葡萄球菌(Staphylcoccus aureus)，和遗传性变异和其改进。本发明的一方面中，使用真菌过氧化氢酶以减少过酸组合物的过氧化氢含量。过氧化氢酶可以以不同形式商购，包括液体和喷射干燥形式。可商购的过氧化氢酶包括活性酶以及额外成分二者以增强酶的稳定性。一些示例性可商购的过氧化氢酶包括Genencor CA-100和CA-400，以及MitsubishiGas and Chemical(MGC)的ASC super G和ASC super 200，和来自Genecor International的Optimase CA 400L。适合的过氧化氢酶的额外描述在美国专利公开No.2009/0269324中，其在此通过参考整体并入。

本发明的一方面中，过氧化氢酶具有分解过氧化氢的高能力。有利地是，来自氧化组合物的过氧化氢的减少或消除避免了氧化剂导致的不同的损害。特别是，过氧化氢酶与过酸组合物一起使用提供了增强的抗微生物优点，不导致与传统氧化剂(例如过乙酸，次氯酸盐或次氯酸，和/或二氧化氯)相关联的损害，例如腐蚀。

还可以使用过氧化物酶以分解来自过酸组合物中过氧化氢。虽然过氧化物酶主要作用为实现底物由过氧化氢的氧化，但是它们也适合有效地降低组合物中过氧化氢与过酸的比值。根据本发明可以使用不同来源的过氧化物酶，包括例如动物来源，真菌过氧化物酶，和遗传学变异和其改进。过氧化物酶可以以不同形式商购，包括液体和喷射干燥形式。可商购的过氧化物酶包括活性酶以及额外成分二者以增强酶的稳定性。

一些实施方案中，过氧化氢酶或过氧化物酶能降解过酸组合物中至少约50％的初始浓度的过氧化氢。优选地，以有效量提供酶以减少过酸组合物中过氧化氢浓度至少大于约50％，更优选至少约60％，至少约70％，至少约80％，至少约90％。一些实施方案中，该酶减少过酸组合物的过氧化氢浓度大于90％。

本发明的一方面中，该酶适合使用且具有对宽范围温度的耐受性，包括在水处理应用中温度范围可以为约0-180℃。适合的过氧化氢酶在该储存和/或应用温度下保持至少50％其活性至少约10分钟，优选至少约1小时。

本发明的又一方面，本文描述的过氧化氢酶或过氧化物酶具有在水处理应用中发现的pH范围的耐受性。水处理应用中的乙酸水平(或其他羧酸)可以在百万分之一(ppm)乙酸或其他羧酸的广泛范围。该溶液可以具有大于0-约10的pH范围的相应范围。适合过氧化氢酶或过氧化物酶在乙酸或其他羧酸的这些溶液中经约10分钟保持其至少约50％的活性。

本发明的一方面中，过氧化氢酶或过氧化物酶在水处理的使用溶液和过酸组合物中以足够量存在以在约10分钟内，优选约5分钟内，优选约2-5分钟内，更优选约1分钟内，减少来自过酸组合物的过氧化氢的浓度至少50％。酶浓度范围取决于其中来自羧酸组合物的50％的过氧化氢的量被移除的时间量会变化。本发明的某些方面中，过氧化氢酶或过氧化物酶在包括待处理水源的使用溶液组合物中以约1ppm-约1,000ppm，优选约5ppm-500ppm，和更优选约10ppm-约100ppm的量存在。

本发明组合物的用途

另一方面中，本发明涉及储存含有过羧酸组合物的方法，该方法包括储存以上组合物，其中所述组合物在任意适合条件下在储存任意适合时间后保持至少约80％的C₁-C₂₂过羧酸活性，例如在约50℃下储存约30天后保持至少约80％的C₁-C₂₂过羧酸活性。优选，本发明组合物在约50℃下储存约30天后保持至少约85％，90％或更高的C₁-C₂₂过羧酸活性。

又另一方面中，本发明涉及运输含有过羧酸组合物的方法，该方法包括在环境条件下运输以上组合物，优选散装，例如1,000加仑和以上，其中所述组合物的SADT在运输期间是至少45℃。优选地，所述组合物的SADT是高于至少50℃，55℃，60℃，65℃或70℃。

本发明方法可用于处理任意适合和需要的水源。例如，本发明方法可用于处理淡水，池水，海水，采出水和其组合。一些实施方案中，水源包括至少约1wt％采出水。其他实施方案中，水源包括至少约1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％，或10wt％，15wt％，20wt％，25wt％，30wt％或更多的采出水。

已处理的水源可以包括任意适合浓度的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，已处理的水源包括约10ppm-约200ppm的C₁-C₂₂过羧酸。其他实施方案中，已处理的水源包括约1ppm，10ppm，100ppm，200ppm，300ppm，400ppm，500ppm，600ppm，700ppm，800ppm，900ppm或1,000ppm的C₁-C₂₂过羧酸。本发明方法可用于处理任意适合和需要的水源。另一实施例中，本发明方法可用于处理淡水，池水，海水，采出水和其组合。一些实施方案中，水源包括至少约1wt％采出水。其他实施方案中，水源包括至少约1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％，或10wt％，15wt％，20wt％，25wt％，30wt％或更多的采出水。

任何适合的C₁-C₂₂过羧酸可用于本发明方法中。例如，可以使用过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。一些实施方案中，使用过氧乙酸，过氧辛酸和过氧磺化的油酸的组合。

已处理的水源可以包括任意适合浓度的过氧化氢。一些实施方案中，已处理的水源包括约1ppm-约15ppm的过氧化氢。其他实施方案中，已处理的水源包括约1ppm，2ppm，3ppm，4ppm，5ppm，6ppm，7ppm，8ppm，9ppm，10ppm，11ppm，12ppm，13ppm，14ppm，或15ppm的过氧化氢。

在形成已处理的水源之后，在已处理的水源中，已处理的水源可以保持任意适合浓度和/或百分比的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间期间。一些实施方案中，在形成已处理的水源之后，在已处理的水源中，已处理的水源保持至少约60％，65％，70％，75％，80％，85％或90％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间期间。其他实施方案中，在形成已处理的水源之后，在已处理的水源中，已处理水源保持至少约60％，65％，70％，75％，80％，85％或90％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少15分钟。

一些实施方案中，微生物的水平，如果存在于水源中，通过本发明方法稳定化或减少。例如，至少10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，或90％或更多的微生物，如果存在于水源中，被本发明方法杀死、破坏、移除和/或失活。

一些实施方案中，本发明方法中使用的组合物在已处理的水源上的抗微生物有效性可比于不含有采出水的水源的抗微生物效果。其他实施方案中，已处理的水源减少了过氧化氢导致的腐蚀且减少微生物引起的腐蚀，和本发明方法中使用的组合物基本上不干扰存在于已处理的水源中的减摩剂，粘度增强剂，其他功能成分或其组合。

一些实施方案中，本发明可以包括加入过氧化物酶或过氧化氢酶以进一步减少已处理的水源中的过氧化氢水平。可以以任意适合的方式加入过氧化物酶或过氧化氢酶。一些实施方案中，在提供本发明方法中使用的组合物至水源之前可以加入过氧化物酶或过氧化氢酶至水源。其他实施方案中，可以稀释本发明组合物至适合的中间体积，且可以加入过氧化物酶或过氧化氢酶至已稀释的中间体积。因此，可以将含有过氧化物酶或过氧化氢酶的已稀释的中间体积加入至水源。任意适合的过氧化物酶或过氧化氢酶(包括下述那些)可用于本发明方法中。

一些实施方案中，本发明方法可以进一步包括将已处理的水源导入地下环境中或处置已处理的水源。

一些实施方案中，通过本发明方法处理的水源不包括再生水，已处理的水源包括约10ppm-约20ppm的C₁-C₂₂过羧酸和约1ppm-约2ppm的过氧化氢和已处理的水源不包括减摩剂和/或流变改性剂。

一些实施方案中，通过本发明方法处理的水源是共混水源，其包括约80wt％淡水或池水和约20wt％的再生水，已处理的水源包括约25ppm-约35ppm的C₁-C₂₂过羧酸和约2ppm-约3ppm的过氧化氢和过氧化氢酶，已处理的水源不包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源在达到共混槽之前形成。

一些实施方案中，通过本发明方法处理的水源是共混水源，其包括约80wt％淡水或池水和约20wt％的再生水，已处理的水源包括约25ppm-约35ppm的C₁-C₂₂过羧酸和约2ppm-约3ppm的过氧化氢和过氧化氢酶，已处理的水源包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理水源在共混槽中形成。

一些实施方案中，已处理的水源包括约30ppm或更少的C₁-C₂₂过羧酸和约0.5ppm或更少的过氧化氢，已处理的水源包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源被导入或处于地下环境中。

一些方面中，公开的用于采油和采气中水处理的方法提供了有效的抗微生物有效性，且没有与功能剂(包括例如减摩剂)的有害相互作用。另一方面中，用于水处理的方法比单独使用抗微生物过酸提供了提高的抗微生物有效性。又另一方面中，用途方法导致放出具有低数量微生物的更清洁的水。本发明方法的又另一方面中，从过酸组合物中减少和/或除去H₂O₂最小化了氧化剂H₂O₂的负面效果。又进一步，由于从体系中减少和/或除去H₂O_2，本发明方法减少了采油和采气方法中使用的密封体系中的体积膨胀。

水处理中用途

已处理的过酸组合物可用于许多工业应用中，例如减少表面或物体上或水体或水流中的微生物或病毒种群数量。一些方面中，本发明包括使用已处理的过酸组合物以阻止不同工业过程和工业(包括油田作业和气田作业)中生物污染以控制微生物生长，消除微生物污染，限制或阻止液体体系、生产用水中或与该液体体系接触的设备的表面上的生物污染，的方法。如本文所指，微生物污染可以在不同工业液体体系中发生，包括但不限于空运污染、补水、过程泄露和不恰当的清洁设备。另一方面中，过酸和过氧化氢酶组组合物(或其他具有地至基本上无过氧化氢的已处理过酸组合物)用于控制不同油田作业和气田作业中使用的水中的微生物的生长。其他方面中，组合物适合包含入压裂流体中以控制或消除微生物。

如本文所用于本发明方法，已处理的过酸组合物可以使用许多具有低至基本上无过氧化氢浓度的过酸组合物。这些已处理的过酸组合物包括具有过氧化氢酶或过氧化物酶以减少过氧化氢与过酸比值的过酸组合物和/或其他本文公开的减少的过氧化氢的过酸组合物。优选实施方案中，具有减少或基本上无过氧化氢的过酸和过氧化氢酶使用溶液导入需要处理的水源。

将已处理的过酸使用溶液引导入根据本发明的水性流体的方法不关键。引导已处理的过酸组合物可以以连续或间歇方式进行且会取决于处理的水的类型。一些实施方案中，根据美国专利申请系列No.13/645,671(律师文档No.8421)，名称为"将化学品加入到水力压裂工艺及油气应用的新方法和布置"公开的方法将已处理的过酸组合物引导入水性流体中，其在此通过参考全文并入。

一方面中，在钻井或压裂步骤之前将已处理的过酸使用溶液加入需要处理的水以限制微生物引入蓄水池以及阻止微生物对流体的完整性具有负面效果。水源(例如，池、湖、市政等)处理和/或采出水特别适合根据本发明的用途。

根据本发明的已处理的水可以用于滑溜水压裂(即使用减摩剂)和/或凝胶压裂(即使用粘度增强剂)，这取决于被压裂的地层的类型和期望生产的烃的类型。使用已处理的过酸使用溶液(其包括具有低至基本上无过氧化氢的过氧化氢酶处理的过酸组合物使用溶液)适合用于滑溜水压裂和凝胶压裂两者。

一方面中，用过氧化氢酶预处理过酸过乙酸(包括乙酸，过氧化氢和水的混合物)基本上移除了过氧化氢而对压裂流体和井自身具有最小影响到无影响。一方面中，用过氧化氢酶预处理的过乙酸使得形成适合用于凝胶压裂的凝胶，与在某些条件下不允许形成凝胶的未处理的过乙酸/过氧化氢溶液相反。又一方面中，将已处理的过酸使用溶液加入地下井地层中需要处理的水(例如通过地下地层中的井眼引导)。这些方法提供了井地层内额外控制适合用于减少已经存在于井内或储层自身内的井下油管中的微生物种群。

又另一方面中，在处置之前将已处理的过酸使用溶液加入需要需要的水。该方面中，在处置水进入地下井中、在随后的压裂应用中再使用或将水返回入本地环境水源之前处理回流水(例如后压裂)以最小化水中的微生物污染和移除固体。

一方面中，需要处理的水源可以显著不同。例如水源可以为淡水水源(例如池水)、盐水和卤水水源、微咸水水源，循环水源等。一方面中，其中涉及海上钻井操作时，通常使用海水水源(例如盐水或非盐水)。有利地是，本发明的过酸组合物，具有或不具有过氧化氢酶，适合与任何类型的水一起使用且与任何该水源一起提供有效的抗微生物有效性。

正如井流体操作中需要的，根据本发明使用大体积的水。因此，本发明的一方面中，通常使用循环水源(例如，采出水)以减少所需的淡水、池水或海水的量。理解循环水或采出水包括非便携水源。使用该采出水(与淡水、池水或海水结合)减少了某些经济和/或环境负担。本发明的一方面中，可以使用数千至百万加仑的水和采出水与淡水水源的结合提供了显著的经济和环境优点。本发明的一方面中，使用尽可能实际多的采出水。一实施方案中，使用至少1％的采出水，优选使用至少5％的采出水，优选使用至少10％的采出水，优选使用至少20％的采出水，或更优选使用大于20％的采出水。

本发明的一方面中，本方法包括预处理步骤，其中用过氧化氢酶处理过酸组合物以减少使用溶液中的过氧化氢浓度。在结合过酸抗微生物组合物和/或过氧化氢酶至需要处理的水源之前预处理步骤发生。本发明的一方面中，预处理可以在加入水源之前几分钟至几小时内发生。优选，使用经济的过酸配制剂(例如，过乙酸)。此后，可以稀释过酸和过氧化氢酶组合物使用溶液以获得所需的过乙酸浓度，具有低和/或无过氧化氢浓度。

根据本发明实施方案，将足够量的预处理过酸使用溶液组合物，具有或不具有过氧化氢酶，加入到需要处理的含水水源中以提供用于抗微生物有效性的所需的过酸浓度。例如，向水源计量加入过酸和过氧化氢酶使用溶液组合物直到检测到水源内的过酸浓度在优选浓度范围内(例如约1ppm-约100ppm过酸)。一方面中，优选具有少于约100,000微生物/mL，更优选少于约10,000微生物/mL，或更优选少于约1,000微生物/mL的微生物总数。

如本文描述的使用方法可以在与使用的水性处理流体相关联的温度和pH条件中不同。例如，根据本文公开的用途应用，水性处理流体可以遭受不同的环境温度，包括在处理操作过程中约0℃-约130℃范围。优选地，温度范围为约5℃-约100℃，更优选约10℃-约80℃。然而，因为本发明组合物的抗微生物活性的大部分发生在短的时间期间，暴露组合物至相对高温不是实质性的考虑因素。此外，过酸组合物水性处理流体(即使用溶液)可以遭受不同pH范围，例如1-约10.5。优选的，pH范围是小于约9，小于约8.2(代表性的过酸过乙酸的pKa值)以确保过酸的有效抗微生物有效性。

本发明的抗微生物组合物是快速作用的。然而，本发明方法要求组合物与需要处理的水的一定量的最小接触时间用于使有效抗微生物效果发生。接触时间可以因使用组合物浓度、施加使用组合物的方法、使用组合物的温度、使用组合物的pH、待处理的水的量、待处理水中的污物或基材的量等而变化。接触或暴露时间可以为至少约15秒。一些实施方案中，暴露时间是约1-5分钟。其他实施方案中，暴露时间是至少约10分钟、30分钟或60分钟。其他实施方案中，暴露时间是几分钟至几小时。接触时间会基于使用溶液中过酸的浓度进一步不同。

水处理中用途方法的有利效果

一方面中，用途方法提供了用于不负面地影响环境的抗微生物用途。有利地是，本发明组合物的降解提供了"绿色"替代方案。本发明的一方面中，使用过乙酸是有利的，这是因为副产物无毒、在环境中不持久，公认是有机的且允许排放在地表水中。

另一方面中，用途方法提供了不与减摩剂，粘度增强剂和/或其他功能成分负面作用的抗微生物用途。另一方面中，用途方法不负面地干扰水处理方法中使用的任意额外功能剂(包括例如腐蚀抑制剂、除垢剂等)。根据本发明给药的组合物提供对微生物极有效的控制，而不会不利地影响水性体系的任意添加聚合物的功能特性。此外，已处理的过酸组合物使用溶液提供额外的好处给体系，包括例如由于从已处理的过酸组合物中减少或基本上消除过氧化氢而在体系内减少腐蚀。有利的是，不管需要处理的水源的组成，获得了已处理的过酸组合物(具有或不具有过氧化氢酶)对水处理方法中使用的不同功能成分的无害效果。

额外方面中，用途方法阻止了体系污染，例如井或储层酸化。另一方面中，用途方法一旦使用则阻止了体系的微生物影响的腐蚀。

本发明的额外方面中，从体系减少和/或除去H₂O₂减少了密封体系(例如，井)内的体积膨胀。因此，由于移除了用于处理不同水源的抗微生物组合物内的气体，显著降低或消除了井喷的风险。

另一方面中，用途方法使用过酸组合物的抗微生物和/或漂白活性。例如本发明包括减少微生物种群数量的方法和/或漂白方法。通过使物品、表面、物体或物流与组合物接触，这些方法可以在物品上、表面上、水或气体的主体或物流中等方面操作。接触可以包括用于施加组合物的许多方法的任意一种，包括但不限于在水性使用溶液中提供抗微生物过酸组合物和浸入任意物品，和/或提供至需要处理的水源。

组合物适合用于针对广谱微生物的抗微生物有效性，提供广谱杀细菌和抑真菌活性。例如，本发明的过酸杀生物剂提供了针对宽范围不同类型微生物(包括需氧微生物和厌氧微生物)的广谱活性，所述不同类型微生物包括细菌、酵母菌、霉菌、真菌、藻类和其他与油田作用和气田作业相关联的问题微生物。

对本发明的过酸组合物敏感的示例性微生物包括革兰氏阳性菌(例如，金黄色酿脓葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，芽孢杆菌属(Bacillus species(sp.))如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，梭状芽胞杆菌属(Clostridia sp.))，革兰氏阴性菌(例如，大肠杆菌(Escherichia coli)，假单胞菌属(Pseudomonas sp.)，肺炎杆菌(Klebsiellapneumoniae)，嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)，肠杆菌属(Enterobacter sp.)，沙雷氏菌属(Serratia sp.)，脱硫弧菌属(Desulfovibrio sp.)，和脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum sp.))，酵母菌(例如，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和白色念珠菌(Candida albicans))，霉菌(例如，黑曲霉(Aspergillus niger)，顶头孢霉(Cephalosporium acremonium)，点青霉菌(Penicillium notatum)，和出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans))，丝状真菌(例如，黑曲霉(Aspergillus niger)和树脂枝孢霉(Cladosporium resinae))，藻类(例如，寻常小球藻(Chlorella vulgaris)，小眼虫(Euglena gracilis)，和羊角月芽藻(Selenastrum capricornutum))，和其他类似微生物和单细胞生物(例如，浮游植物和原生动物)。其他对本发明组合物敏感的示例性微生物包括美国专利申请US 2010/0160449 A1中公开的示例性微生物，例如硫或硫酸盐还原菌，例如脱硫弧菌属(Desulfovibrio)和脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)。

其他处理中用途

本发明的额外实施方案包括用于处理液体体系的不同工业过程的水处理。如本文所用，"液体体系"指洪水或其中含有显著量的能遭受生物污染的液体的至少一种人工制品内的环境。液体体系包括但不限于工业液体体系，工业水体系，液体过程流，工业液体过程流、工业过程水体系、过程水应用、过程水、公用水、制造用水、工业服务用水、水性液体流、含有两个或更多个液相的液体流和其任意组合。

其他方面中，组合物还可以用于处理其他液体体系，其中可以利用组合物的抗微生物功能和氧化剂性能二者。除了围绕废水的微生物问题外，废水通常富含还原硫、氮或磷的恶臭化合物。强氧化剂例如本文公开的组合物将这些化合物有效转化为它们无臭的衍生物，例如硫酸盐、磷酸盐和胺氧化物。这些同样的性能在纸浆和造纸工业中非常有效，其中漂白性能也非常有用。

C.滑溜水组合物及其用途

本发明还涉及油田钻井和/或气田钻井中有用的滑溜水组合物，其包括稳定的过羧酸组合物和其用途。一方面中，本发明涉及组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；

6)减摩剂；和

一些实施方案中，本发明组合物是平衡组合物，其包括过酸、过氧化氢、羧酸和溶剂，例如水。一些实施方案中，本发明组合物不包括无机酸，例如WO 91/07375中公开的无机酸。

本发明组合物可以包括任意适合水平的过氧化氢。一些实施方案中，本发明组合物中的过氧化氢具有约1ppm-约10ppm，例如，1ppm，2ppm，3ppm，4ppm，5ppm，6ppm，7ppm，8ppm，9ppm或10ppm的浓度。

本发明组合物可以包括相对于过氧化氢水平的任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约6倍过氧化氢浓度的浓度。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约10倍过氧化氢浓度的浓度。又其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2，3，4，5，6，7，8，9或10倍过氧化氢浓度的浓度。

本发明组合物可以包括任意适合的减摩剂。一些实施方案中，减摩剂是聚丙烯酰胺和/或共聚物，或丙烯酰胺衍生的聚合物和/或共聚物。其他示例性的减摩剂包括以上B部分中描述的那些。本发明组合物可以包括任意适合水平的减摩剂。一些实施方案中，减摩剂具有约50ppm-约5,000ppm，优选约100ppm-约1,000ppm的浓度。其他实施方案中，减摩剂具有约50ppm，100ppm，200ppm，300ppm，400ppm，500ppm，600ppm，700ppm，800ppm，900ppm，1,000ppm，2,000ppm，3,000ppm，4,000ppm，或5,000ppm的浓度。

本发明组合物可以进一步包括任意适合用于油田钻井和/或气田钻井的物质。一些实施方案中，本发明组合物可以进一步包括支撑剂(proppant)，表面活性剂和/或阻垢剂。可以使用任意适合的支撑剂。一些实施方案中，支撑剂是砂或陶瓷珠。可以使用任意适合的阻垢剂。一些实施方案中，阻垢剂是聚合物、膦酸盐/酯或磷酸酯。

任意适合的C₁-C₂₂过羧酸可用于本发明组合物中。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。其他示例性C₁-C₂₂过羧酸在以上B部分中描述。本发明组合物可以包括任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸和过氧化氢。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有约10ppm-约30ppm，例如，10ppm，15ppm，20ppm，25ppm或30ppm的浓度和过氧化氢具有约1ppm-约3ppm，例如，1ppm，1.5ppm，2ppm，2.5ppm或3ppm的浓度。

任意适合的第一稳定剂可用于本发明组合物中。一些实施方案中，第一稳定剂是吡啶甲酸，或其盐。其他实施方案中，第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐。第一稳定剂可以以任意适合的浓度使用。一些实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％-约5wt％的浓度。其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％-约0.15wt％的浓度。又其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％，0.01wt％，0.1wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，或5wt％的浓度。在其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％，0.06wt％，0.07wt％，0.08wt％，0.09wt％，0.10wt％，0.11wt％，0.12wt％，0.13wt％，0.14wt％，或0.15wt％的浓度。

任意适合的第二稳定剂可用于本发明组合物中。一些实施方案中，第二稳定剂是1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸(HEDP)，或其盐。第二稳定剂可以以任意适合的浓度使用。一些实施方案中，第二稳定剂具有约0.1wt％-约10wt％，例如，0.1wt％，0.5wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％，或10wt％的浓度。其他实施方案中，第二稳定剂具有约0.5wt％-约5wt％，例如，0.5wt％，1wt％，1.5wt％，2wt％，2.5wt％，3wt％，3.5wt％，4wt％，4.5wt％或5wt％的浓度。又其他实施方案中，第二稳定剂具有约0.6wt％-约1.8wt％，例如，0.6wt％，0.7wt％，0.8wt％，0.9wt％，1.0wt％，1.1wt％，1.2wt％，1.3wt％，1.4wt％，1.5wt％，1.6wt％，1.7wt％，或1.8wt％的浓度。

一些实施方案中，第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂是HEDP，或其盐。

本发明组合物在形成组合物之后，可以保持任意适合水平或百分比的C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合时间。一些实施方案中，本发明组合物在形成组合物之后，保持至少约60％，65％，70％，75％，80％，85％或90％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。其他实施方案中，本发明组合物在形成组合物之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，20，25，30分钟，1，2，5，10，15，20或24小时，或更长。

一些实施方案中，本发明组合物可以包括过氧化物酶或过氧化氢酶以进一步降低过氧化氢浓度。任意适合的过氧化物酶或过氧化氢酶可用于本发明组合物中。示例性的过氧化物酶和过氧化氢酶在以上B部分中描述。其他实施方案中，本发明组合物可以进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。有助于溶解第一和/或第二稳定剂的示例性物质包括助水溶物，例如二甲苯磺酸钠，枯烯磺酸钠和表面活性剂，例如阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。

另一方面中，本发明涉及滑溜水压裂的方法，该方法包括将以上组合物导入地下环境中。

可以将本发明组合物以任意适合速度导入地下环境中。一些实施方案中，本发明组合物以快于30桶(bbl)/min的速度导入地下环境中。其他实施方案中，本发明组合物以约50bbl/min-约100bbl/min，例如，50，60，70，80，90或100bbl/min的速度导入地下环境中。

本发明组合物可以导入任意适合的地下环境中。一些实施方案中，地下环境包括页岩气和/或油藏中的井。

本发明组合物可以通过任意适合的方法导入地下环境中。一些实施方案中，组合物向下泵入井筒。

D.凝胶基组合物及其用途

本发明组合物进一步涉及用于油田钻井和/或气田钻井中的凝胶基组合物，其包括稳定的过羧酸组合物，和其用途。一方面中，本发明涉及组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；和

6)粘度增强剂；和

一些实施方案中，本发明组合物是平衡组合物，其包括过酸，过氧化氢，羧酸和溶剂，例如水。一些实施方案中，本发明组合物不包括无机酸，例如WO 91/07375中公开的无机酸。

本发明组合物可以包括任意适合水平的过氧化氢。一些实施方案中，本发明组合物中的过氧化氢具有约1ppm-约15ppm，例如，1ppm，2ppm，3ppm，4ppm，5ppm，6ppm，7ppm，8ppm，9ppm，10ppm，11ppm，12ppm，13ppm，14ppm，或15ppm的浓度。

任意适合的粘度增强剂可用于本发明组合物中。一些实施方案中，粘度增强剂是传统的线性凝胶，硼酸酯交联的凝胶，有机金属交联的凝胶或磷酸铝-酯油凝胶。其他示例性的粘度增强剂包括以上B部分中描述的那些。粘度增强剂可以以任意适合的水平使用。一些实施方案中，粘度增强剂具有约2-约100单位磅每千加仑的浓度，优选约5-约65单位磅每千加仑。其他实施方案中，粘度增强剂具有约2，3，4，5，6，7，8，9，10，20，30，40，50，60，70，80，90或100单位磅每千加仑的浓度。

本发明组合物可以进一步包括适合用于油田钻井和/或气田钻井的任意物质。一些实施方案中，本发明组合物可以进一步包括支撑剂，表面活性剂，阻垢剂和/或破坏剂。可以使用任意适合的支撑剂。一些实施方案中，支撑剂是砂或陶瓷珠。可以使用任意适合的阻垢剂。一些实施方案中，阻垢剂是聚合物，膦酸盐/酯或磷酸酯。可以使用任意适合的破坏剂。一些实施方案中，破坏剂是氧化剂，酶或pH改性剂。

任意适合的C₁-C₂₂过羧酸可用于本发明组合物中。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。其他示例性C₁-C₂₂过羧酸在以上B部分中描述。

本发明组合物可以包括任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸和过氧化氢。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有用于其抗微生物功能的有效浓度且过氧化氢具有不会导致凝胶失败的浓度。其他实施方案中，过氧化氢具有约14ppm或更少的浓度。又其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有约10ppm-约30ppm，例如，10ppm，15ppm，20ppm，25ppm，或30ppm的浓度，和过氧化氢具有约1ppm-约3ppm，例如，1ppm，1.5ppm，2ppm，2.5ppm，或3ppm的浓度。

任意适合的第一稳定剂可用于本发明组合物中。一些实施方案中，第一稳定剂是吡啶甲酸，或其盐。其他实施方案中，第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐。第一稳定剂可以以任意适合的浓度使用。一些实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％-约5wt％的浓度。其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％-约0.15wt％的浓度。又其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％，0.01wt％，0.1wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，或5wt％的浓度。又其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％，0.06wt％，0.07wt％，0.08wt％，0.09wt％，0.10wt％，0.11wt％，0.12wt％，0.13wt％，0.14wt％，0.15wt％的浓度。

本发明组合物在形成组合物之后，可以保持任意适合的水平或百分比的C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。一些实施方案中，本发明组合物在形成组合物之后，保持至少约60％，65％，70％，75％，80％，85％或90％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。其他实施方案中，本发明组合物在形成组合物之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，20，25，30分钟，1，2，5，10，15，20或24小时，或更长。

一些实施方案中，本发明组合物可以包括过氧化物酶或过氧化氢酶以进一步降低过氧化氢浓度。任意适合的过氧化物酶或过氧化氢酶可用于本发明组合物中。示例性的过氧化物酶和过氧化氢酶在以上B部分中描述。其他实施方案中，本发明组合物可以进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。可以有助于溶解第一和/或第二稳定剂的示例性物质包括助水溶物，例如二甲苯磺酸钠、枯烯磺酸钠和表面活性剂，例如阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。

本发明方法可用于将以上组合物导入任意适合的地下环境中。一些实施方案中，本发明方法可用于将以上组合物导入包括气田和/或油田中的井的地下环境中。

本领域技术人员会意识到或能够使用不超过常规实验，确定本文描述的具体程序、实施方案、权利要求和实施例的等价例。认为该等价例在本发明的范围内且被所附权利要求覆盖。整个本申请引用的所有参考文件、专利和专利申请的内容在此通过参考并入至同样的程度，如同具体和单独地说明各个公开或专利申请，如通过参考并入。说明书中所有公开和专利申请表示本领域技术人员的水平。本发明进一步通过以下实施例说明，该实施例不应视作进一步限制。

E.处理目标的方法

又另一方面中，本发明涉及处理目标的方法，该方法包括使目标与处于稀释水平的组合物接触以形成已处理的目标组合物，其中所述组合物包括：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；和

其中所述过氧化氢具有至少约0.1wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2倍所述过氧化氢浓度的浓度，和所述组合物具有约4或更少的pH，和

其中所述已处理的目标组合物包括约1ppm-约10,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸，和所述接触步骤持续足够时间以稳定或减少所述目标或所述目标组合物之中和/或之上的微生物种群。

一些实施方案中，本发明方法中使用的组合物是平衡组合物，其包括过酸，过氧化氢，羧酸和溶剂，例如水。一些实施方案中，本发明方法中使用的组合物不包括无机酸，例如，WO 91/07375中公开的无机酸。

本发明方法中使用的组合物可以包括任意适合水平的过氧化氢。一些实施方案中，平衡组合物中的过氧化氢具有约0.1％-约15％，例如，约0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％，1％，2％，3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，10％，11％，12％，13％，14％，或15％的浓度。在使用之前或期间，示例性组合物可以稀释至所需的水平。

本发明方法中使用的组合物可以包括相对于过氧化氢水平的任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约6倍过氧化氢浓度的浓度。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约10倍过氧化氢浓度的浓度。又其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2，3，4，5，6，7，8，9或10倍过氧化氢浓度的浓度。

任意适合的C₁-C₂₂过羧酸可用于本发明方法中。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。其他示例性C₁-C₂₂过羧酸在以上B部分中描述。本发明方法中使用的组合物可以包括任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸和过氧化氢。一些实施方案中，平衡组合物中的C₁-C₂₂过羧酸具有约0.1％-约30％，例如，约0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％，1％，2％，3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，10％，11％，12％，13％，14％，15％，16％，17％，18％，19％，20％，21％，22％，23％，24％，25％，26％，27％，28％，29％，或30％的浓度。在使用之前或期间，示例性组合物可以稀释至所需的水平。

任意适合的第一稳定剂可用于本发明方法中使用的组合物中。一些实施方案中，第一稳定剂是吡啶甲酸，或其盐。其他实施方案中，第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐。第一稳定剂可以以任意适合的浓度使用。一些实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％-约5wt％的浓度。其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％-约0.15wt％的浓度。又其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.005wt％，0.01wt％，0.1wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，或5wt％的浓度。又其他实施方案中，第一稳定剂具有约0.05wt％，0.06wt％，0.07wt％，0.08wt％，0.09wt％，0.10wt％，0.11wt％，0.12wt％，0.13wt％，0.14wt％，或0.15wt％的浓度。

本发明方法中使用的组合物在形成已处理的目标组合物之后，可以保持任意适合水平或百分比的C₁-C₂₂过羧酸活性活性任意适合的时间。一些实施方案中，本发明组合物在形成已处理的目标组合物之后，保持至少约50％，55％，60％，65％，70％，75％，80％，85％或90％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。其他实施方案中，本发明组合物在形成已处理的目标组合物之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，20，25，30分钟，1，2，5，10，15，20或24小时，或更长。

一些实施方案中，本发明方法中使用的组合物可以包括过氧化物酶或过氧化氢酶以进一步降低过氧化氢浓度。任意适合的过氧化物酶或过氧化氢酶可用于本发明组合物中。示例性的过氧化物酶和过氧化氢酶在以上B部分中描述。其他实施方案中，本发明方法中使用的组合物可以进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。可以有助于溶解第一和/或第二稳定剂的示例性物质包括助水溶物，例如二甲苯磺酸钠、枯烯磺酸钠和表面活性剂，例如阴离子表面活性剂和非例子表面活性剂。

本发明方法可以用于处理任意适合的目标。例如，该目标可以是食物、植物和/或用于种植、保持、加工、包装、储存、运输、制备、烹饪或提供食物或植物的介质、容器、装置、体系或设备的至少一部分。

本发明方法可用于处理任意适合的植物。一些实施方案中，该植物是谷物、水果、蔬菜或花植物。其他实施方案中，该植物是活着的植物或已收割的植物。又其他实施方案中，该植物包括种子、块茎、正生长的植物、插枝或根茎。又其他实施方案中，本发明方法可用于处理活着的植物，包括用处于稀释水平的以上组合物处理植物以稳定或减少植物中和/或上的微生物种群。又其他实施方案中，本发明方法用于在水培液体提供介质中水培基质上种植植物，包括：(a)在水培基质上建立正生长的和活着的植物；(b)使得活着的植物、水培基质和水培液体与本发明的稀释的组合物基础以稳定或减少活着的植物中和/或上的微生物种群；和(c)收获具有减少的微生物污染的可用的植物产品。

本发明方法可用于处理任意适合的食物。例如，该食物可以是动物产品，例如，动物躯体或蛋，水果，植物或谷物。一些实施方案中，该动物躯体可以是牛肉、猪肉、小牛肉、水牛肉、羔羊肉、鱼肉、海产品或禽肉。其他实施方案中，海产品躯体可以为扇贝，虾，蟹，章鱼，贻贝，鱿鱼或龙虾。又其他实施方案中，水果可以是果实水果(botanic fruit)，煮食水果(culinary fruit)，单一水果(simple fruit)，集合水果(aggregate fruit)，多水果(multiple fruit)，浆果，附果或少种子水果。又其他实施方案中，蔬菜可以为花芽，种子，叶子，叶鞘，芽，茎，茎叶，茎芽，块茎，完整的植物萌芽，根或球芽。又其他实施方案中，谷物可以为玉米，水稻，小麦，大麦，高粱，小米，燕麦，小黑麦，黑麦，荞麦，福尼奥米(fonio)或藜麦(quinoa)。

本发明方法可用于处理是用于保持、加工、包装、储存、运输、制备、烹饪或提供食物或植物的容器、装置、体系或设备的至少一部分的目标。一些实施方案中，该目标是用于保持、加工、包装、储存、运输、制备、烹饪或提供肉、水果、蔬菜或谷物的容器、装置、体系或设备的至少一部分。其他实施方案中，该目标是用于保持、加工、包装、储存或运输动物躯体的容器、装置、体系或设备的至少一部分。又其他实施方案中，该目标是食品加工、食品供应或卫生保健行业中使用的容器、装置、体系或设备的至少一部分。又其他实施方案中，目标是固定现场加工设备的至少一部分。示例性的固定现场加工设备可以包括牛奶线乳制品(milk line dairy)，连续酿造系统，可泵送食品系统或饮料加工线。

本发明方法可用于处理为固体表面或液体介质的至少一部分的目标。一些实施方案中，固体表面是无生命的固体表面。无生命的固体表面可以被生物流体污染，例如包括血的生物流体、其他有毒体液或其混合物。其他实施方案中，固体表面可以是污染的表面。示例性的污染表面可以包括食品供应器皿或装置的表面，或织物的表面。

已处理的目标组合物可以包括任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，已处理的目标组合物包括约10ppm-约200ppm的C₁-C₂₂过羧酸，例如，约10ppm，20ppm，30ppm，40ppm，50ppm，60ppm，70ppm，80ppm，90ppm，100ppm，110ppm，120ppm，130ppm，140ppm，150ppm，160ppm，170ppm，180ppm，190ppm，或200ppm的C₁-C₂₂过羧酸。

已处理的目标组合物可以包括任意适合的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，已处理的目标组合物包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

已处理的目标组合物可以包括任意适合水平的过氧化氢。一些实施方案中，已处理的目标组合物包括约1ppm-约15ppm的过氧化氢，例如，约1ppm，2ppm，3ppm，4ppm，5ppm，6ppm，7ppm，8ppm，9ppm，10ppm，11ppm，12ppm，13ppm，14ppm，或15ppm的过氧化氢。

已处理的目标组合物可以包括相对于过氧化氢水平的任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，已处理的目标组合物包括C₁-C₂₂过羧酸，其具有至少约2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19或20倍过氧化氢浓度的浓度。

已处理的目标组合物可以包括任意适合的第一稳定剂和第二稳定剂。一些实施方案中，已处理的目标组合物包括第一稳定剂，其是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂，其是HEDP，或其盐。

已处理的目标组合物可以保持任意适合水平的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。一些实施方案中，已处理的目标组合物保持至少约50％，60％，70％，80％，90％，95％，99％，或100％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。其他实施方案中，已处理的目标组合物在形成已处理的目标组合物之后，保持适合水平的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少1分钟，2分钟，3分钟，4分钟，5分钟，6分钟，7分钟，8分钟，9分钟，10分钟，11分钟，12分钟，13分钟，14分钟，或15分钟。又其他实施方案中，已处理的目标组合物在形成已处理的目标组合物之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性15分钟。

接触步骤可以持续任意适合的时间。一些实施方案中，接触步骤持续至少10秒，20秒，30秒，40秒，50秒，1分钟，10分钟，30分钟，1小时，2小时，4小时，8小时，16小时，1天，3天，1星期，或更长。

已稀释的组合物可以以任意适合的方式施加至目标。一些实施方案中，已稀释的组合物通过喷射、雾或泡沫施加至目标。其他实施方案中，已稀释的组合物以增稠或凝胶的溶液的形式施加至目标。又其他实施方案中，所有或部分目标浸入已稀释的组合物中。目标和/或已稀释的组合物可以受到任意适合的移动以帮助或促进目标和已稀释组合物之间的接触。一些实施方案中，可以搅拌已稀释的组合物。其他实施方案中，已稀释的组合物在适合的压力和适合的温度下可以喷射至目标上，例如，动物躯体。例如，已稀释的组合物可以在至少50psi的压力，至高约60℃的温度下喷射至动物躯体上，导致至少30秒的接触时间。

本发明方法可以包括任意适合的额外步骤。一些实施方案中，本发明方法可以包括真空处理步骤。其他实施方案中，本发明方法可以包括施加活化光源至目标(例如，动物躯体)的步骤。

本发明方法可用于获得目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群的任意适合的减少。一些实施方案中，本发明方法可用于减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群至少一个log₁₀。其他实施方案中，本发明方法可用于减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群至少两个log₁₀。又其他实施方案中，本发明方法可用于减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群至少三个log₁₀。

本发明方法可用于稳定或减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的任意适合微生物种群。一些实施方案中，本发明方法可用于稳定或减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的原核微生物种群。示例性的原核微生物种群可以包括细菌或古细菌种群。其他实施方案中，本发明方法可用于稳定或减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的真核微生物种群。示例性的真核微生物种群可以包括原生动物或真菌种群。又其他实施方案中，本发明方法可用于稳定或减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的病毒种群。示例性的病毒种群可以包括DNA病毒、RNA病毒和逆转录病毒的种群。

本发明方法可用于稳定或减少目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群，其中该目标是食物或植物和接触步骤最小化或不引起食物或植物中和/或上感官效果。典型的感官性能包括食物或其他基质作为感觉体验的方面，包括味觉、视觉、嗅觉和触觉，假如考虑干燥、潮湿和陈腐-新鲜因素。参见例如，Jasper Womach，国会研究服务文件"用于国会的报告:农业:术语，程序和法律的术语集，2005年编辑"。一些实施方案中，实施感官程序作为肉类和家禽检查的一部分以检测疾病或污染的信号。其他实施方案中，进行感官测试以确定包装材料和组件是否可能转移味道和气味至它们包装的食物或药剂。保存期研究通常使用味觉、视觉和嗅觉(除了食物化学和毒性测试)以测定是否食物产品适合消费。又其他实施方案中，进行感官测试作为栅栏技术的一部分。通常，栅栏技术指保证微生物安全和稳定性的栅栏以及食物产品的感官和营养质量和经济可行性的智慧的结合。通常参见，Leistner L(1995)"In Gould GW(Ed.)食品保存的新方法，Springer，pp.1-21；和LeistnerI(2000)"International Journal of Food Microbiology，55:181-186。

本发明方法可以在任意适合的温度下进行。一些实施方案中，本发明方法可以在温度范围约0℃-约70℃，例如，约0℃-约4℃或5℃，约5℃-约10℃，约11℃-约20℃，约21℃-约30℃，约31℃-约40℃，包括在约37℃，约41℃-约50℃，约51℃-约60℃或约61℃-约70℃下进行。

在美国专利Nos.5,200,189，5,314,687和5,718,910中描述和请求保护的方法、过程或程序中可以使用本发明的方法。一些实施方案中，本方法可用于消毒设备或装置，包括将设备或装置与本发明的已稀释(或使用)组合物在约4℃-约60℃的温度范围内接触的步骤。然后使已稀释(或使用)组合物散布或留在设备或装置足够时间以消毒(通常至少30秒)和然后将已处理的目标组合物从设备或装置排出或移除。

如上所述，本方法用于食品提供、食品加工或卫生保健行业中加工设备或装置的清洁或消毒。其中可以使用本方法的加工设备的例子包括牛奶线乳制品，连续酿造系统，食品生产线例如可泵送食品系统和饮料加工线等。还可以用本方法对食品提供器皿杀菌。本方法还用于对固体表面消毒或杀菌，例如卫生保健产业中的地板、柜台、家具、医疗工具和装置等。该表面通常被液体溢出污染，例如血、其他有毒体液或其混合物。

通常，现场系统或其他表面的实际清洁(即去除不需要的其中的废料)可以用不同的材料完成，例如用已加热的水引入配制的洗涤剂。在清洁步骤之后，本发明组合物可以以使用溶液浓度在未加热的、环境温度的水中，施加或引入系统。一些实施方案中，发现本发明组合物保持在冷(例如，40°F/4℃)水和已加热(例如，140°F/60℃)的水中的溶液中。虽然通常不必须加热本发明组合物的含水使用溶液，但是在一些环境下，可能需要加热以进一步增强其抗微生物活性。

一些实施方案中，消毒基本上固定的现场加工设备的方法包括以下步骤。将本发明的已稀释(或使用)组合物在约4℃-约60℃温度范围下引入加工设备中。引入使用溶液之后，将该溶液散布在整个系统足够的时间以消毒加工设备(即杀死不需要的微生物)。在系统通过本发明组合物消毒之后，使用组合物或溶液从系统排出。一旦消毒步骤完成，系统任选地可以用其他材料(例如，饮用水)漂洗。本发明组合物优选散布穿过加工设备10分钟或更短。

其他实施方案中，还可以通过将食品加工装置浸入本发明的已稀释(或使用)组合物或溶液中，浸泡设备足够时间以消毒设备，和擦拭或排出过量溶液离开设备来使用本发明组合物。可以通过用使用溶液喷射或擦拭食品加工表面、保持表面湿润足够时间以消毒表面和通过擦拭、垂直引流、抽真空等去除过量组合物或溶液，进一步使用该组合物。

又其他实施方案中，本发明组合物还可以用于消毒硬表面(例如制度型设备，器具，餐具，医疗设备或工具，和其他硬表面)的方法中。还可以在消毒已被污染的衣物或织物中使用本发明组合物。在使用温度约4℃-约60℃范围内将使用组合物与任意以上被污染的表面或物品接触有效的一段时间以卫生处理、消毒或杀菌表面或物品。例如可以将浓缩组合物注入洗衣机的洗涤水或漂洗水中且与被污染的织物接触足够时间以卫生处理织物。然后可以通过漂洗或离心织物移除过量的组合物或溶液。

本发明方法可用于美国专利Nos.6,165,483和6,238,685B1中描述的和/或请求保护的方法、过程或程序中，以处理，田地或温室生长植物、种子、水果或生长介质和容器。处于已稀释(或使用)形式的本发明组合物可以降低天然的，植物病原体和人类病原体微生物负载，导致因病原体中毒的对成型、腐败和破坏的减少的废料。

一些实施方案中，包括混合的过酸的本发明组合物可用于保护生长的植物免于不需要的微生物攻击的效果。可以将混合的过酸材料施加至生长的植物组织和可以在植物完成其生长循环，水果或蔬菜材料已经被收割且送至市场后，提供残余抗微生物效果。包括混合的过酸的本发明组合物可以有效地处理活体或生长植物组织，包括种子、根、块茎、秧苗、插枝、生根的树干、生长植物、产品、水果或蔬菜等。在某些环境下，单独过氧酸材料可以是有效的，然而，在其他环境下，混合过氧酸具有实质上的改进且令人意外的性能。

一些实施方案中，本发明涉及过氧酸抗微生物浓缩和最后稀释的使用组合物，包括有效杀微生物的量的C₂-C₄过氧羧酸，例如过乙酸，有效杀微生物的量的C₅-C₁₂过氧酸，优选C₆-C₁₂或C₈-C₁₂过氧酸或其混合物，和上述第一和第二稳定剂。可以用大比重的水稀释浓缩组合物以形成抗微生物卫生处理使用溶液，其具有约2-8范围的pH，至少约4ppm，优选约10-75ppm的C₂-C₄过氧羧酸浓度，和至少约1ppm，优选约1-25ppm的C₅-C₁₂，C₆-C₁₂，或C₈-C₁₂过氧酸浓度。当用水稀释浓缩组合物时，可以加入其他组分，例如助水溶耦合剂用于溶解过氧脂肪酸在浓缩形成中。

其他实施方案中，本发明涉及通过用稀释含水溶液处理所述生长植物控制生长植物中的真菌和微生物植物病原体，所述稀释含水溶液包括有效量的C₂-C₄过氧羧酸，脂肪族C₅-C₁₂，C₆-C₁₂或C₈-C₁₂过氧羧酸，和上述第一和第二稳定剂。

又其他实施方案中，本发明进一步涉及通过在含水液体中稀释浓缩物以形成溶液和将所述生长植物与所述溶液接触，控制生长植物中的真菌和微生物植物病原体的方法，所述浓缩物包括：约1-20wt％的C₂-C₄过氧羧酸；约0.1-20wt％的脂肪族C₅-C₁₂，C₆-C₁₂或C₈-C₁₂过氧羧酸，和上述第一和第二稳定剂。

又其他实施方案中，本发明进一步通过在含水液体中稀释浓缩物以形成溶液和将所述生长植物与所述溶液接触，以控制生长植物内的真菌和微生物植物病原体的方法，所述浓缩物含有：约1-20wt％的C₂-C₄过氧羧酸；约0.1-20wt％的脂肪族C₅-C₁₂，C₆-C₁₂或C₈-C₁₂过氧羧酸；约5-40wt％的C₂-C₄羧酸；约1-20wt％的脂肪族C₈-C₁₂羧酸；约1-30wt％的过氧化氢，和上述第一和第二稳定剂。

如美国专利Nos.6,165,483和6,238,685B1中公开，低pH，(例如，优选低于7)C₅+过氧酸，例如过氧脂肪酸当与C₂-C₄过氧羧酸，例如过氧乙酸结合使用时，在低水平下是非常有效的杀生物剂，获得协同效果，提供比分别使用这些组分可以获得的杀生物性显著更有效的杀生物性。这意味着可以使用相当低的杀生物剂浓度获得相等的杀生物效果。

如本文所用术语，C₅-C₁₂过氧酸(或过酸)旨在表示C₅-C₁₂酸，例如脂肪酸或酸的混合物氧化以形成每分子具有约5-12碳原子的过氧酸的产物。C₅-C₁₂过氧酸优选是脂肪族的(直链或支链)。C₂-C₄过氧羧酸旨在表示C₂-C₄羧酸，或其混合物的氧化产物。这包括直链和支链C₂-C₄羧酸二者。

又其他实施方案中，本发明涉及控制生长植物中真菌和微生物植物病原体的方法。这个处理使用两种不同过氧酸的组合物。这个混合物包括至少百万分之4(4ppm)的较小的C₂-C₄过氧羧酸和至少1ppm的较大的C₅-C₁₂过氧羧酸，和上述第一和第二稳定剂。优选混合物包括至少4ppm的较小的C₂-C₄过氧酸和至少1ppm的较大脂肪族C₈-C₁₂过氧酸，和上述第一和第二稳定剂。

组合物的具体优选实施方案包括过氧乙酸和过辛酸的混合物。

一些实施方案中，本发明方法中使用的组合物还可以含有用于提高不同的微溶有机化合物的水溶性的助水溶物。组合物的该优选实施方案使用选自正辛烷磺酸盐/酯，二甲苯磺酸盐/酯，萘磺酸盐/酯，乙基己基磺酸盐/酯，月桂基磺酸盐/酯，胺氧化物或其混合物的助水溶物。

一些实施方案中，本发明方法中使用的组合物还可以含有用于从溶液中移除离子的螯合剂。本发明的优选实施方案使用1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸。

一些实施方案中，本发明还提供了控制生长植物中真菌和微生物植物病原体的方法。这个实施方案中，将植物与溶液基础，该溶液通过在含水液体中稀释浓缩物制备，该浓缩物包括两种过氧酸，和上述第一和第二稳定剂。这个混合物包括C₂-C₄过氧羧酸和更大的C₈-C₁₂过氧羧酸。优选混合物包括约1-20重量百分比(wt％)的较小的C₂-C₄过氧酸和约0.1-20wt％的较大的C₈-C₁₂过氧酸。组合物的具体优选实施方案包括过氧乙酸和过氧辛酸的混合物。组合物可以进一步含有约1-15wt％的助水溶物和约5wt％的螯合剂。

其他实施方案中，本发明还提供了控制生长植物中真菌和微生物植物病原体的方法。这个实施方案中，植物与溶液接触，该溶液通过在含水液体中稀释浓缩物制备，该浓缩物含有两种过氧酸，和上述第一和第二稳定剂。混合物包括较小的C₂-C₄过氧羧酸和较大的C₈-C₁₂脂肪族过氧羧酸。组合物的具体优选实施方案包括过氧乙酸和过辛酸的混合物。组合物可以进一步含有助水溶物和螯合剂。此外，溶液含有约1-30wt％的过氧化氢。优选组合物包括乙酸和辛酸的混合物。

在美国专利Nos.6,010,729，6,103,286，6,545,047和8,030,351B2中描述和/或请求保护的方法、过程或程序中可以使用本发明的方法，用于卫生处理动物躯体。

一些实施方案中，本发明的组合物可用于处理动物躯体以获得表面微生物种群中至少一个log₁₀的减少的方法，该方法包括用本发明的稀释的组合物处理所述躯体的步骤，该组合物包含有效抗微生物的量，其包括至少百万分之二(2ppm)(ppm，每一百万份的重量份)的一种或更多种具有至多12个碳原子的过氧羧酸，有效抗微生物的量，其包括至少20ppm的一种或多种具有至多18个碳原子的羧酸，和上述第一和第二稳定剂以减少微生物种群。

其他实施方案中，本发明涉及适合用于清洁和卫生处理动物躯体的抗微生物组合物，其含有约0.5重量百分比(wt％)-约20wt％的一种或多种具有2-4个碳原子的过氧羧酸，和一种或多种具有8-12个碳原子的过氧羧酸的混合物，约0.5wt％-约60wt％的具有3-6个碳原子的α-羟基单或二羧酸，有效量的螯合剂，有效量的助水溶物，和上述第一和第二稳定剂。

又其他实施方案中，本发明涉及适合用于处理动物躯体的抗微生物组合物，其包括以下物质、基本上由以下物质组成或由以下物质组成：比值为约10:1-约1:1的过氧乙酸和过氧辛酸的混合物，约0.1-约10wt％的乙酸，约4wt％-约10wt％的过氧化氢和约0.5wt％-约1.5wt％的螯合剂，和上述第一和第二稳定剂。

又其他实施方案中，本发明涉及处理动物躯体以在所得的分割肉中减少微生物种群的方法，该方法包括在至少50psi的压力下，在至高约60℃的温度下，喷射抗微生物处理组合物至于所述躯体上，导致至少30秒的接触时间，抗微生物组合物包括有效抗微生物量，包括至少2ppm的一种或多种羧酸，过氧羧酸或其混合物，和上述第一和第二稳定剂；和获得至少一个log₁₀减少的微生物种群。

又其他实施方案中，本发明涉及处理动物躯体以减少所得分割肉中微生物种群的方法，该方法包括将动物躯体在大气压下置于室内，用包括抗微生物组合物(例如本发明的稀释组合物)的凝气填充室短时间；和快速排气和冷却室以阻止肉躯体的褐化；其中蒸汽热过程的持续时间可以为约5秒-约30秒和室温度可以达到约50℃-约93℃。

抗微生物组合物可以以不同方式施加以获得与微生物污染的潜在位置的密切接触。例如，可以将其喷射置躯体上，或可以将躯体浸入组合物中。额外的方法包括施加发泡的组合物和增稠或凝胶组合物。如果需要的化，施加抗微生物组合物可以包括真空和/或光处理。在施加抗微生物组合物之前、同时或之后，还可以施加热处理。

用本发明的稀释的组合物处理躯体的一个优选的喷射方法涉及在低于约60℃的温度下，在约50-500psi标准的压力下，用含水喷射物来喷射躯体，其中该喷射物包括有效抗微生物的量的羧酸，有效抗微生物的量的过氧羧酸或其混合物，和上述第一和第二稳定剂。这些喷射物还可以含有一部分有效的过氧化合物，例如过氧化氢和其他成分，例如多价螯合剂等。水处理的高压喷射行为可以通过结合喷射的机械作用与抗微生物材料的化学作用移除微生物种群，以导致躯体表面上的该种群的改进的减少。

所有压力是psig(或psi表压)。一些实施方案中，描述有效性程度的定义，抗微生物"杀"或"抑"以及测量这个有效性的官方实验协议的不同是针对理解组合物中抗微生物剂的相关性的重要考虑。抗微生物组合物可以影响两种微生物细胞破坏。第一是真正致命的，不可逆转的作用，导致完全的微生物细胞破坏或失能。细胞破坏的第二型是可逆的，使得如果使的生物不含该剂，其可以再次繁殖。前者术语为杀菌且后者为抑菌。卫生处理剂和消毒剂通过定义是通过抗细菌或杀细菌活性且在30秒接触时间内获得微生物种群中至少五倍减少(即五个log10减少)的试剂(参见AOAC方法960.09)。

本发明方法可用于美国专利Nos.8,017,409和8,236,573描述和/或请求保护的方法、过程或程序中。一些实施方案中，本发明方法可用于许多家用或工业应用，例如减少表面或物体上或物体或水流内的微生物或病毒种群。稀释(或使用)本发明的组合物可以在许多领域中(包括厨房、浴室、工厂、医院、口腔科和食品工厂)应用且可以施加至许多具有光滑、不规则或多孔形貌的硬或软表面。适合硬表面包括，例如建筑表面(例如，地板、墙壁、窗户、水池、桌面、柜台和指示牌)；进食器皿；硬表面医疗或手术仪器和设备；和硬表面包装。该硬表面可以由许多材料制备，该材料包括例如陶瓷、金属、玻璃、木材或硬塑料。合适的软表面包括，例如纸；过滤介质，医院和手术布草和服装；软表面医疗或手术仪器和设备；和软表面包装。该软表面可以由许多材料制备，该材料包括，例如纸、纤维、织造或非织造织物、软塑料和弹性体。稀释(或使用)组合物还可以施加至软表面，例如食物和皮肤(例如手)。可以使用稀释(或使用)组合物作为起泡或非起泡环境卫生处理剂或消毒剂。

其他实施方案中，本发明的稀释(或使用)组合物可以包括在产品中，该产品例如杀菌剂，卫生处理剂，消毒剂，保存剂，除臭剂，防腐剂，杀真菌剂，杀菌剂，杀芽孢剂，杀病毒剂，洗涤剂，漂白剂，硬表面清洁剂，手皂，无水手卫生处理剂，和手术前或手术后清除剂。

又其他实施方案中，本发明的稀释(或使用)组合物还可以用于例如哺乳动物皮肤处理的兽医产品中或用于卫生处理或消毒动物围隔，围栏，给水站和兽医治疗区(例如检验台和操作室)。可以在针对家畜或人类的抗微生物足浴中使用稀释(或使用)组合物。

又其他实施方案中，可以使用本发明方法用于减少致病微生物(例如人类、动物等的病原菌)的种群。示例性的致病微生物包括真菌、霉菌、细菌、孢子和病毒，例如,金黄色葡萄球菌(S.aureus)、大肠杆菌(E.coli)、链球菌(Streptococci)、军团菌(Legionella)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、分支杆菌、结核、噬菌体等。该病原菌可以导致许多疾病和失调，包括乳腺炎、其他哺乳动物哺乳疾病、结核病等。本发明方法可用于减少皮肤或其他动物外或粘膜表面上的微生物种群。此外，本发明方法可用于杀死通过水、空气或基体表面传输而扩散的致病微生物。一些应用中，本发明的稀释(或使用)组合物只需要施加至皮肤，动物的其他外或粘膜表面，水，空气或表面。

又其他实施方案中，本发明方法还可以用于食物和植物物种以减少表面微生物种群；用于加工该食物和植物物种的制造或处理位置；或用于处理围绕该位置的过程水。例如，本发明方法可用于食物运输线(例如带喷射)；进料斗和手洗底锅(boot and hand-washdip-pan)；粮食仓储设施；反腐败的空气流通系统；制冷和冷却器设备；饮料冷却器和加热器，热烫机，模切板，第三次塌陷区(third sink area)，和肉冷却器或烫设备。本发明方法可以用于处理运输水，例如那些在水槽、管道运输、刀具、切片机、热烫机、蒸煮系统、洗涤器等中发现的。可以用本发明方法处理的特别的食物包括蛋、肉、种子、叶、水果和蔬菜。特别的植物表面包括收割和生长的叶、根、种子、皮肤或壳、茎、杆、块茎,球茎,水果等。本发明方法还可以用于处理动物躯体以减少致病和非致病微生物水平。

又其他实施方案中，本发明方法还用于清洁或卫生处理食品服务或食品加工工业中的容器、加工设备或装置。本发明方法可以用于食品包装材料和装置，包括用于冷或热无菌包装。其中可以使用本发明方法的加工设备的例子包括牛奶线乳制品、连续酿造系统、食品加工线等泵送食物系统和饮料线等。可以用本发明方法消毒食品服务器皿。例如，本发明方法还可以用于器皿洗涤机、餐具、洗瓶机、瓶冷却器、加温器，第三下陷洗涤器(thirdsink washer)，切割区域(例如,水刀、切片机、刀具和锯)和洗蛋器上或中。特别可处理的表面包括包装，例如箱、瓶、薄膜和树脂；容器例如玻璃、盘子、餐具、盆和锅；器皿洗涤机；暴露食品准备区域表面例如洗漱池、柜、桌子、地板和墙；加工装置例如槽、桶、生产线、泵和软管(例如,加工牛奶、奶酪、冰淇淋和其他乳制品的乳品加工设备)；和运输车辆。容器包括不同体积(100ml-2L等)的玻璃瓶，PVC或聚烯烃薄膜袋,罐,聚酯,PEN或PET瓶,一加仑牛奶容器、纸板果汁或牛奶容器等。

又其他实施方案中，本发明方法还可以用于其他工业装置上或中和其他工业加工流体中，例如加热器、冷却塔、锅炉，杀菌釜水,漂洗水,无菌包装洗涤水等。本发明方法还可以用于处理景观用水(例如池、温泉浴场、景观水槽(recreational flumes)和水滑梯、喷泉等)中的微生物和气味。

又其他实施方案中，含有本发明的稀释(或使用)组合物的过滤器可以用于减少空气和液体中的微生物种群。该过滤器可以用于移除水和空气致病菌，例如军团菌(Legionella)。

又其他实施方案中，可以使用本发明方法以减少排水管或其他表面上的微生物、果蝇、其他昆虫幼虫种群。

又其他实施方案中，还可以通过将食品加工装置浸入本发明的稀释(或使用)组合物或溶液中、将装置浸入足够时间以卫生处理装置、和从装置擦去或排出过量组合物或溶液，使用本发明方法。可以进一步通过用使用组合物或溶液喷射或擦去食品加工表面、保持表面湿润足够时间以卫生处理表面，和通过擦去、垂直排放、真空等移除过量组合物或溶液，使用本发明方法。

又其他实施方案中,本发明方法还可以用于卫生处理硬表面，例如机构型设备,餐具，盘子，卫生保健设备或工具，和其他硬表面。本发明方法还可以用于卫生处理已被污染的衣物或织物。本发明的稀释(或使用)组合物可以与任意污染的表面或物品在约4℃-60℃范围内的使用温度下接触有效时间期间以卫生处理、消毒或杀菌表面或物品。例如，稀释(或使用)组合物可以注射浸入洗衣机的洗涤水或漂洗水中且与污染的织物接触足够时间以卫生处理织物。过量的组合物可以通过漂洗或离心织物来移除。

又其他实施方案中,本发明的稀释(或使用)组合物可以使用许多方法施加至微生物或脏或干净的表面。通过使物品、表面、物体或水流或气流等与稀释(或使用)组合物接触，这些方法可以在物品、表面、物体或水流或气流等内操作。接触可以包括任一用于施加组合物的无数方法，例如喷射组合物，将物品浸入组合物中，发泡或凝胶处理物品与组合物，或其组合。

又其他实施方案中,本发明的稀释(或使用)组合物可以用于漂白浆。组合物可以用于废物处理。该组合物可以包括加入的漂白剂。

又其他实施方案中,针对本发明的稀释(或使用)组合物的其他固体表面清洁应用包括就地清洗系统(CIP),离地清洗系统(COP),洗涤-去污器(washer-decontaminator),杀菌器(sterilizer),织物洗衣机，超滤和微滤系统和室温空气过滤器。COP系统可以包括容易接触的系统，包括洗涤槽，浸泡器(soaking vessel)，拖把，保温水箱，擦洗池(scrubsink)，车辆零件清洗机，非连续间歇洗涤器和系统等。

可以以任意适合的方式监测本发明的稀释(或使用)组合物中的过酸和/或过氧化氢浓度。一些实施方案中,可以使用动力学测定程序(例如美国专利Nos.8,017,409和8,236,573中公开的示例性程序)监测稀释(或使用)组合物中的过酸和/或过氧化氢浓度。这可以利用当使用时过酸和过氧化氢之间反应速率中的不同完成，例如，当这些分析化合物二者存在于使用组合物中时，缓冲的碘剂以区分过酸和过氧化氢浓度。在其他额外的成分(例如酸化剂，一种或多种稳定剂，非离子表面活性剂，半极性非离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，两性(amphoteric)或两性(ampholytic)表面活性剂，助剂，溶剂，额外抗微生物剂或其他可以存在于使用组合物中的成分)存在下，使用组合物检测仪还可以测定过酸和/或过氧化氢的浓度。

一些实施方案中，本发明的示例性组合物包括下表1-3中所示的组分。在使用之前或期间，可以稀释示例性组合物至所需的水平。例如，示例性组合物可以稀释2，5，10，50，100，500，1,000，5,000,或10,000倍。

表1

Vortexx ES与DPA
		配方(预平衡)
乙酸	59.00％
		辛酸	10.00％
过氧化氢(35％)	30.00％
		DPA(100％)	0.04％
HEDP(60％)	0.96％
		水	0.00％
总量	100.00％

平衡浓度
		乙酸	48.54％
过乙酸	13.25％
		辛酸	8.74％
过辛酸	1.40％
		过氧化氢	4.00％
DPA(100％)	0.04％
		HEDP	0.58％
水	23.45％
		总量	100.00％

表2

KX-6145(Inspexx 100)
		配方(预平衡)
乙酸	55.00％

辛酸	4.00％
		过氧化氢(35％)	30.00％
DPA(100％)	0.04％
		HEDP(60％)	1.00％
水	9.96％
		总量	100.00％

		平衡浓度
乙酸	45.53％
		过乙酸	12.00％
辛酸	3.28％
		过辛酸	0.80％
过氧化氢	6.20％
		DPA	0.04％
HEDP	0.60％
		水	31.55％
总量	100.00％

表3

Tsunami 200(Falcon 15AO)
		配方(预平衡)
乙酸	53.96％
		辛酸	15.00％
过氧化氢(35％)	30.00％
		DPA(100％)	0.04％
HEDP(60％)	1.00％
		水	0.00％
总量	100.00％

平衡浓度
		乙酸	43.93
过乙酸	12.75％
		辛酸	12.75％
过辛酸	2.50％
		过氧化氢	4.25％
DPA	0.04％
		HEDP	0.60％
水	23.18％
		总量	100.00％

F.减少硫化氢水平的方法

又另一方面中，本发明涉及减少水源中硫化氢(H₂S)，氢硫酸或其盐水平的方法，该方法包括将水源与稀释水平的组合物接触以形成已处理的水源的步骤，其中所述组合物包括：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

6)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；和

其中所述过氧化氢具有至少约0.1wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2倍所述过氧化氢浓度的浓度，和所述组合物具有约4或更低的pH，和

其中所述已处理的水源包括约1ppm-约10,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸，和所述接触步骤持续足够时间以稳定或减少所述已处理的水源中的H₂S，氢硫酸或其盐的水平。

本发明方法中使用的组合物可以包括任意适合水平的过氧化氢。一些实施方案中，平衡组合物中过氧化氢具有约0.1％-约15％，例如，约0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％，1％，2％，3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，10％，11％，12％，13％，14％，或15％的浓度。在使用之前或期间，示例性组合物可以稀释至所需的水平。

任意适合的C₁-C₂₂过羧酸可用于本发明方法中。一些实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。其他实施方案中，C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。其他示例性的C₁-C₂₂过羧酸在以上B部分中描述。本发明方法中使用的组合物可以包括任意适合的水平的C₁-C₂₂过羧酸和过氧化氢。一些实施方案中，平衡组合物中的C₁-C₂₂过羧酸具有约0.1％-约30％，例如，约0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％，1％，2％，3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，10％，11％，12％，13％，14％，15％，16％，17％，18％，19％，20％，21％，22％，23％，24％，25％，26％，27％，28％，29％，或30％的浓度。在使用之前或期间，示例性组合物可以稀释至所需水平。

本发明方法中使用的组合物在形成已处理的目标组合物之后，可以保持任意适合水平或百分比的C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。一些实施方案中，本发明组合物在形成已处理的目标组合物之后，保持至少约50％，55％，60％，65％，70％，75％，80％，85％或90％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。其他实施方案中，本发明组合物在形成已处理的目标组合物之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，20，25，30分钟，1，2，5，10，15，20或24小时，或更长。

一些实施方案中，本发明方法中使用的组合物可以包括过氧化物酶或过氧化氢酶以进一步降低过氧化氢浓度。任意适合的过氧化物酶或过氧化氢酶可以用于本发明组合物中。示例性的过氧化物酶和过氧化氢酶在以上B部分中描述。其他实施方案中，本发明方法中使用的组合物可以进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。可以有助于溶解第一和/或第二稳定剂的示例性的物质包括助水溶物，例如二甲苯磺酸钠、枯烯磺酸钠和表面活性剂，例如阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。

已处理的水源可以包括任意适合的水平的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，已处理的水源包括约10ppm-约1,000ppm的C₁-C₂₂过羧酸，例如，约10ppm，20ppm，30ppm，40ppm，50ppm，60ppm，70ppm，80ppm，90ppm，100ppm，110ppm，120ppm，130ppm，140ppm，150ppm，160ppm，170ppm，180ppm，190ppm，200ppm，300ppm，400ppm，500ppm，600ppm，700ppm，800ppm，900ppm，或1,000ppm的C₁-C₂₂过羧酸。

已处理的水源可以包括任意适合的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，已处理的目标组合物包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

已处理的水源可以包括任意适合水平的过氧化氢。一些实施方案中，已处理的水源包括约1ppm-约15ppm的过氧化氢，例如，约1ppm，2ppm，3ppm，4ppm，5ppm，6ppm，7ppm，8ppm，9ppm，10ppm，11ppm，12ppm，13ppm，14ppm，或15ppm的过氧化氢。

已处理的水源可以包括相对于过氧化氢水平的任意适合水平的C₁-C₂₂过羧酸。一些实施方案中，已处理的水源包括具有至少约2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19或20倍过氧化氢浓度的浓度的C₁-C₂₂过羧酸。

已处理的水源可以包括任意适合的第一稳定剂和第二稳定剂。一些实施方案中，已处理水源包括第一稳定剂，其是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂，其是HEDP，或其盐。

已处理的水源可以保持任意适合水平的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。一些实施方案中，已处理的水源保持至少约50％，60％，70％，80％，90％，95％，99％，或100％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性任意适合的时间。其他实施方案中，已处理的水源在形成已处理的目标组合物之后，保持适合水平的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少1分钟，2分钟，3分钟，4分钟，5分钟，6分钟，7分钟，8分钟，9分钟，10分钟，11分钟，12分钟，13分钟，14分钟，或15分钟。又其他实施方案中，已处理的水源在形成已处理的水源之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性15分钟。

本发明方法可用于减少任意适合的水源中的硫化氢(H₂S)，氢硫酸或其盐的水平。示例性的水源包括淡水，池水，海水，采出水和其组合。水源可以包括任意适合的水平的采出水，例如，至少约1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％，10wt％，20wt％，30wt％，40wt％，50wt％，60wt％，70wt％，80wt％，90wt％，或更多的采出水。

本发明方法可用于减少水源中的硫化氢(H₂S)，氢硫酸或其盐任意适合的程度。例如，已处理的水源中H₂S，氢硫酸或其盐的水平从未处理的水平可以减少至少10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，95％，99％，或更多。

本发明方法可用于从任意适合的位置的水平中减少硫化氢(H₂S)，氢硫酸或其盐的水平。例如，本发明方法可用于减少部分或完全获自或衍生自地下环境(例如，油井或气井)的水源中的硫化氢(H₂S)，氢硫酸或其盐的水平。

一些实施方案中，本发明方法可以进一步将已处理的水源导入地下环境中，例如油井或气井，或处置已处理的水源。

G.实施例

仅为了说明性目的包括以下实施例，且不意在限制本发明的范围。

实施例1.具有不同稳定剂的过乙酸组合物的稳定性比较

制备过乙酸(POAA)组合物与表1中描述的不同稳定剂，和在达到平衡时，组合物储存在50℃烘箱中。通过碘量滴定法监测过乙酸和过氧化氢的水平。结果总结在表4和图1中。

表4.具有不同稳定剂的过乙酸组合物

组分	组合物I-A	组合物I-B	组合物I-C
				乙酸	83.0％	83.9％	82.9％
H2O2(50％)	16.0％	16.0％	16.0％
				HEDP(60％)	1.0％	0.0％	1.0％
二吡啶甲酸(DPA)	0.0％	0.1％	0.1％
				总量	100.0％	100.0％	100.0％

				POAA(平衡后)	12.12％	13.55％	14.37％
H2O2(平衡后)	1.09％	1.65％	1.26％

如表4中可以看出，达到平衡后，组合物中形成的过乙酸的水平顺序为I-C>I-B>I-A。当不期望被任意特定理论约束时，认为形成的过乙酸的水平中的不同是由于组合物中稳定剂的不同有效性。一旦形成，过乙酸开始分解，且组合物中的稳定剂会对过乙酸的分解速率有直接影响。因此，稳定剂越有效，组合物中越少分解发生，和在达到平衡时越多过乙酸会形成。这不但在保持过乙酸组合物的保质期中重要，而且经济上有利地从相同水平的起始材料(例如，乙酸和过氧化氢)能够形成组合物中更高水平的过乙酸。

表5.具有不同稳定剂的过乙酸组合物的稳定性

如从表5和图1可以看出，当在过乙酸配制剂中结合使用HEDP和DPA时，观察到协同稳定效果。令人吃惊地是，发现对于测试的高比例过乙酸对过氧化氢的组合物，最常使用的稳定剂，即HEDP，仅对过乙酸的稳定具有微小的效果。例如，如表2所示，组合物I-A在测试条件下仅一周后失去了超过60％的形成的过乙酸。组合物I-B，其仅使用DPA作为稳定剂，相比于组合物I-A具有改进的稳定效果，和在测试条件下四周内失去约20％的过乙酸。相比之下，证实DPA和HEDP的结合对于测试的高比值过乙酸对过氧化氢组合物来说是优秀的稳定剂。如表2中所示，组合物I-C，其具有HEDP和DPA结合作为稳定剂，在相同测试条件下4周内失去少于5％的过乙酸。HEDP和DPA结合的稳定性效果超过HEDP和DPA的单独稳定性效果的总和。这个结果显示HEDP和DPA的结合的稳定性效果是协同稳定效果，且不仅仅是HEDP和DPA的单独稳定性效果的加和效果。

实施例2.高比值过乙酸对过氧化氢(POAA/H₂O₂)组合物中HEDP和DPA的协同稳定研究

为了系统研究HEDP和DPA的协同稳定性能，制备如表6中描述的具有不同稳定剂的高比值POAA/H₂O₂过乙酸组合物。一旦达到平衡，组合物储存于50℃烘箱中，和通过碘量滴定法监测过乙酸和过氧化氢的水平。结果总结在表7中。

表6.过乙酸组合物与不同的稳定剂

组分

IIA-1

IIA-2

IIA-3

IIA-4

IIA-5

乙酸

83.0％

82.0％

83.0％

79.0％

H2O2(50％)

16.01％

16.02％

HEDP(60％)

1.00％

2.00％

3.01％

4.02％

5.00％

DPA

0.00％

总量

100％

POAA％(平衡)

11.60

11.63

11.68

11.88

11.80

H2O2(平衡)

0.84

0.91

0.95

1.03

组分

IIB-1

IIB-2

IIB-3

IIB-4

IIB-5

乙酸

83.88％

83.93％

83.94％

83.96％

H2O2(50％)

16.02％

16.00％

16.02％

16.00％

HEDP(60％)

0.00％

DPA

0.12％

0.10％

0.08％

0.06％

0.04％

总量

100％

POAA％(平衡)

13.90

14.01

13.97

14.15

14.05

H2O2(平衡)

1.15

1.21

1.29

1.28

1.20

组分

IIC-1

IIC-2

IIC-3

IIC-4

IIC-5

IIC-6

乙酸

84.03％

82.90％

81.90％

80.92％

79.95％

78.97％

H2O2(50％)

16.02％

16.00％

16.04％

16.02％

16.01％

HEDP(60％)

0.00％

1.00％

2.01％

3.01％

4.01％

5.00％

DPA

0.00％

0.12％

0.10％

0.08％

0.06％

0.04％

总量

100％

POAA％(平衡)

11.42

14.51

14.39

14.30

14.18

13.43

H2O2(平衡)

0.82

1.20

1.16

1.17

1.23

1.22

表7.过乙酸(POAA)在50℃下的稳定性

表7中所示的结果清楚地表明当使用单个稳定剂时，简单地提高组合物中的稳定剂的水平不会成比例地提高过乙酸的稳定性。例如，对于组合物系列IIA，从1至5％提高HEDP，仅仅导致稳定性微小的提高。对于组合物系列IIB，提高DPA的水平超过0.06％对稳定性没有实质上影响。不期望受任意特定理论约束，认为过酸组合物中的稳定剂通过螯合组合物中的痕量过渡金属离子稳定过酸。因此，稳定剂的有效性主要取决于其与单个离子的结合常数(Ksp)。因此，认为提高单个稳定剂的浓度对该稳定剂的结合常数具有非常有限的效果。

当不期望被任意特定理论约束时，一方面认为两种稳定剂的结合，例如HEDP和DPA的结合，可以与过渡金属形成具有提高的结合常数(Ksp)的混合配体络合物，与使用单个稳定剂时形成的单配体金属络合物相比。当使用稳定剂的结合时，认为这种混合配体络合物导致看得见的稳定效果中的显著提高。另一方面，DPA和有关的尼克酸化合物是已知的羟基自由基清除剂(参见例如:Biosci.Biotechnol.Biochem.，2002，66(3)，641-645)，和通过终止形成的羟基自由基和由此阻止随后的牵涉过酸物质的链分解反应，相应过酸组合物的稳定性会进一步改进。

图2进一步说明了HEDP和DPA的协同稳定能力。比较组合物IIC系列(其具有HEDP和DPA的混合物)的POAA在50℃下在28天末尾(与0天相比)的POAA保持百分比与来自组合物IIA(仅HEDP作为稳定剂)和IIB(仅DPA作为稳定剂)系列的POAA保持百分比总数。例如，组合物IIC-2，其含有1.2％的HEDP和1,200ppm的DPA稳定剂，保持96％的POAA；与之相反，组合物IIA-2，其含有1.2％的HEDP作为单一稳定剂，保持0.26％的POAA；和组合物IIB-1，其含有1,200ppm的DPA作为单一稳定剂，保持73.5％的POAA。结合的，组合物IIA-2和IIB-1与IIC-2具有相同的稳定剂，但是从IIA-2和IIB-1保持的POAA的总数仅是73.8％，远低于IIC-2。不期望受限于任意特定理论，两种不同类型的配体的结合，例如HEDP和DPA，可以形成具有催化降解过酸的过渡金属的混合配体络合物，和形成的混合配体络合物与单配体金属络合物相比具有极大地提高的结合常数(Ksp)。通过HEDP和DPA混合物的提高的过渡金属结合效率由此有助于过酸的协同稳定能力。

实施例3.低过氧化氢过乙酸化学组成的自加速分解测试

已知作为"H4方法"的以下SADT程序是标准的联合国协议以帮助测定自加热物质的危害级别(sect.28.4.4，p.314，UN"Recommendations on the Transport of DangerousGoods，Manual of Tests and Criteria"，第5修订版(2009))。该方法对于使用的包装的类型是特异的，且如果发现SADT温度为45℃或更低，该产品必须用严格冷藏控制运输、储存和使用。该温度控制要求使得运输和储存该产品不实际。在杜瓦瓶中可以模拟非常大包装尺寸中的化学品的自加热行为，之前已经测试杜瓦瓶以测定它们精密地反应了与化学品一起使用的包装的传热性能。集液罐是最大的可能的包装尺寸且推荐使用球形杜瓦瓶模拟它们的传热性能。对于运输危险品联合国委员会通过要求300加仑和更大的包装尺寸具有SADT≥50℃进一步建立了安全限度。如根据UN-H4指南28.4.1.4.1，如果瓶中内容物的温度在7天内不超过烘箱温度6℃以上，定义SADT大于烘箱温度。指南进一步定义零时间为当样品温度在烘箱温度2℃以内时，且要求80％填充的杜瓦配备温度监测和排气式堵口(ventedclosure)。

对于这个实验，使用以上测试条件和三个球形杜瓦瓶用化学品I-A，I-B，和IC(参见表8)填充至80％满。

表8

如图3中可以看出，作为稳定剂的，分别仅含有HEDP和DPA的化学品I-A和I-B在分别1.5天和3天内超过了6度放热限制。然而当相同浓度的HEDP和DPA混合时产生如此大的升高的稳定性使得7天期间内自加热效果不足以达到烘箱温度。由此，使用的稳定剂的这种结合与这种过酸组合物一起会容许不需要冷藏大批量储存或运输过酸组合物。

仅为了说明性目的包括以上实施例且以上实施例不旨在限制本发明的范围。对以上描述的那些的许多变体是可能的。因为针对上述实施例的改经和变体对本领域技术人员是明显的，旨在本发明仅限于所附权利要求的范围。

实施例4.使用溶液过乙酸(POAA)稳定性比较

在评估杀生物剂的性能中，使用溶液稳定性是非常重要的，尤其针对水处理应用。优选杀生物剂在处理期间是稳定的，因为针对这个应用会需要更少的杀生物剂且因此是经济和环境有利的。过氧羧酸与最氧化的杀生物剂(例如基于卤素的杀生物剂)相比较不易于分解。然而，作为强氧化剂，使用溶液中过氧羧酸的稳定性强烈地取决于水条件，例如水的污染物和pH。这在与油田或气田压裂作业相关联的杂质低下水的情况下尤其明显。为了节省压裂位置上使用的水，各个位置将水部分地再生和循环。尽管不确定使用的压裂水的哪个组分可能对终止过乙酸负责时，这是针对商业过乙酸的关键缺陷，因为它极大地影响了这个优选杀生物剂的成本和抗微生物能力。设计这个实验以评估水中不同过乙酸组合物的使用溶液稳定性，该水中含有来自油田和气田压裂应用的再生水。

这个测试中使用的水含有20％(体积)的来自分别两个油井和气井压裂位置的已使用的水，和80％(体积)淡水。测试的过乙酸组合物包括目前用作针对油井和气井水处理的杀生物剂的商业过乙酸组合物(约15％的POAA，10％的H₂O₂)；本申请公开的稳定的、高POAA对H₂O₂比值的过乙酸组合物(组合物I-C如表1中所示)，和通过加入过氧化氢酶(100ppm)至稀释的商业过酸组合物(1％的POAA)以在测试前消除H₂O₂至无法探测水平而产生的过乙酸组合物。针对初始POAA水平为30ppm，和在预期施加时间15分钟期间通过碘量滴定方法监测POAA的浓度。结果总结在下表9中。

表9.含有来自油井和气井的已使用的水的使用溶液中不同过氧乙酸组合物的POAA稳定性

如表9中所示，令人意外地发现过乙酸组合物中H₂O₂的存在对POAA稳定性具有明显负面的影响。例如，含有约15％的POAA和10％的H₂O₂的商业过酸产品在5分钟内失去了几乎所有其过酸含量，而该产品的耗尽过氧化氢的变体(用过氧化氢酶预处理)在10分钟内仅失去3％的其初始活性且在15分钟内仅失去约12％的其初始活性。对于组合物I-C，其含有约15％过乙酸，但仅含有1％过氧化氢，在15分钟内仅失去了约30％的POAA。这使得组合物I-C相比于商业过乙酸组合物在压裂水处理应用中特别有用，因为针对该处理需要显著减少的量的POAA。观察到的现象看起来是普遍地，因为来自不同井位置的两种不同的水混合物具有如表6中所示的相似结果。当不希望约束于任意特定理论，观察到的结果可以通过通常发现的已使用的井的水中硫相关的污染物的存在来解释，在H₂O₂存在时，该污染物会产生自由基物质，和这些非常反应性的自由基物质然后会与POAA反应以降解POAA。

实施例5.具有不同水平的过氧化氢的过乙酸(POAA)组合物的凝胶化测试

过氧化氢是油和气凝胶压裂应用中已知的凝胶破坏剂。预期过酸组合物中存在的H₂O₂对凝胶性能会有负面影响。设计这个实验以评估过酸组合物中H₂O₂的水平和它们对凝胶性能的影响。

首先通过使用过氧化氢酶处理商业过乙酸产品(15％的POAA，10％的H₂O₂)制备不含H₂O₂的过乙酸，和处理后，确认过氧化氢酶失活。然后针对测试加入已知量的H₂O₂至过乙酸组合物。除了交联剂之外加入瓜儿胶基添加剂至～500g的水。通过搅拌器混合混合物～10分钟，然而将如所述制备的POAA和H₂O₂加入至混合物，且然后用KOH/K₂CO₃(11.5wt％/22.5％)调节混合物的pH至11.5，紧接着加入交联剂。然而在2.5小时时间期间，在275K下，通过粘度计(Kindler)监测混合物的动力粘度。成功标准是混合物的粘度在测试结束时保持200cp或更高。为了比较，还测试了具有戊二醛作为替代杀生物剂的凝胶混合物。测试结果在图4中显示。

图4清楚显示在研究条件下，在作为油田和气田压裂应用中杀生物剂的POAA的较高的使用水平(80ppm)下，7ppm的H₂O₂的存在相比于标准对照物(戊二醛)对凝胶性能没有影响，而14ppm的H₂O₂的存在导致凝胶失败。

实施例6.高POAA对H₂O₂比值过乙酸组合物的凝胶化测试

使用如本申请中公开的不同水平的高POAA对H₂O₂比值的过乙酸组合物(I-C)进行如实施例5中描述的凝胶化实验。结果连同商业过乙酸产品的结果总结在表10中。

表10.凝胶流体中POAA的动力粘度测试结果的总结

来自表10的结果显示组合物I-C在凝胶压裂应用中相比于通常过乙酸组合物的显著优点。例如，在针对杀微生物所需的POAA水平(30ppm)下，通常过乙酸组合物由于共存在的H₂O₂的高水平会使流体的凝胶性能失败。与之相反，高POAA对H₂O₂比值过乙酸组合物I-C在甚至在更高水平下(例如，75ppm的POAA)使用对凝胶性能也没有影响。

实施例7.焓部分I-高和低过氧化氢过氧酸产品的潜焓

过氧酸和过氧化氢特征在于相对弱的O-O键，这在过氧酸情况下通常和尤其易于均裂，这最后生成分子氧、水和母羧酸。不稳定的均裂的性能对过氧酸在漂白、聚合和抗微生物应用中的效用重要，但是它也可以产生不受欢迎的有毒的化学反应。氧最后的释放是高放热的过程(产热)和因此氧是有力的氧化剂，有机残余物的下游氧化可能结果生成又更大量的热和气。最坏的方案是剧烈的爆炸和或腐蚀材料的喷发。

由于这些以上原因，过氧酸属于UN危险物品的类别，且如其，UN建议它们被彻底地定义特征，之后确定应该针对运输、加工和储存同样物质施加什么限制。通常地方政府严格地遵守这些指标且因此要求冷藏加工和储存的限制例如会可能限制销售至仅一小部分潜在的消费者。为了避免该限制，大部分过氧生产者首先配制其产品为内在稳定的且然后加入稳定剂例如HEDP以针对失控放热分解增加保险以及确保对于有效性的足够的货架期。不幸的结果是为获得内在稳定性要求的较高的过氧化氢粘度提高了潜焓和提高了失控化学反应的剧烈性。

如表11中所示，配制剂III-A，III-B，和III-C具有约两倍配制剂I-A，I-B和I-C的潜焓和然而二者都释放15％过氧乙酸。和当过氧化氢的减少改进I型配制剂的焓势能，仅仅在I-C情况下，产物具有足够货架稳定性以在它们失去过多部分它们的初始过氧酸之前容许制造、储存和使用。

因为O-O键本质弱，金属污染物例如普遍存在的铁和亚铁离子(铁)，催化O-O键断裂和由此要求配制过氧酸以包括稳定剂例如金属螯合剂。和虽然典型的螯合剂通常足够稳定用相对纯的化学品制备的配制剂，但是它们不能实际地足够高地克服严重污染时间。事实上，过氧酸产品的意外污染不是未知的状况且已导致在许多情况下涉及过氧化物的致命爆炸。考虑到加入的用于运输、加工和储存的金属螯合剂稳定剂可以被重污染事件压垮，需要最小化相对于产品过氧酸含量的势能。当考虑涉及例如几千加仑产品的散装情况时，情况尤其如此。

目前对于污染事故指定了几个规则，一是配制的金属螯合剂总是存在，其他是排气设备垂直于集液罐以及水冷却剂保持备用。再次，在配制剂IA和IB的情况下，当它们平摊典型的15％的POAA产品的潜焓时，它们非常低的过氧化氢水平严重地损害了它们的货架稳定性。事实上，对于IA和IB，稳定性如此之差使得在40℃下储存<1周时1-2周内发生100％分解。在实施例I-C中，然而，独特的协同稳定剂结合非常成功地提供了足够的货架寿命。I-C中发现协同稳定剂结合容许具有大大降低的过氧化氢的15％过氧乙酸配制剂和由此容许当失控时降低的反应潜热230焦耳/g(无燃烧情况)或如果燃烧情况占支配地位，745焦耳/g。与之相反，由III-A至III-C代表的更传统的过氧酸产品具有-515焦耳/g的潜焓(无燃烧情况)至-1661焦耳/g(如果燃烧情况占支配地位)。

实施例8.焓部分II低过氧化氢过氧乙酸化学品的自加速分解测试

已知作为"H4方法"的以下SADT程序是标准的联合国协议以帮助测定自加热物质的危害级别。该方法限于包装且如果发现SADT温度为45℃或更低，产品必须在严格冷藏控制下运输、储存和使用。该控制要求会可能使得产品对于商业是不实际的以及在大多数设备中危险和不受欢迎。

为了安全，在杜瓦瓶中模拟非常大包装尺寸中的化学品的自加热行为，之前已经测试杜瓦瓶以测定它们精密地反应了与包装的传热性能。集液罐是最大的可能的包装尺寸且推荐使用球形杜瓦瓶模拟它们的传热性能。对于运输危险品联合国委员会通过要求300加仑和更大的包装尺寸具有SADT≥50℃进一步建立了安全限度。如根据UN-H4指南28.4.1.4.1，如果内容物的温度在7天内不超过烘箱温度6℃以上，定义SADT大于烘箱温度。指南进一步定义零时间如当样品温度在烘箱温度2℃以内时，且要求80％填充的杜瓦配备温度监测和排气式堵口。当3个球形杜瓦瓶用化学品I-A，I-B和I-C填充至80％满时，满足了这些条件(参见下表12)。

如图3中可以看出，分别仅含有HEDP稳定剂和DPA稳定剂的配制剂I-A和I-B在分别1.5天和3天内超过了6度放热限制。然而当相同浓度的HEDP和DPA混合时产生如此大的稳定性使得7天期间内自加热效果不足以达到烘箱温度。在H4协议的基础上，看来这个协同结合独特地获得散装储存和不冷藏运输的许可，至少针对这个示例型的过羧酸和过氧化氢组合物(例如式I-C型配制剂)。

实施例9.定量化分解的过氧化物气体

使用水填充的U型管测量分解的过氧化物气体的体积，该U型管配置有连接至非取芯注射器针对的小体积管。由耐火玻璃制备的压力计用FD&C蓝色染料#1染色的去离子水和1,000ppm非离子表面活性剂部分填充。染料容许水体积提高的可见度和表面活性剂降低了容许非破碎的水柱的表面张力。压力计还配置有度量尺以容许方便测定柱高度不同。考虑到1个大气压相应于1,006cm的水柱高度且对柱和尺结合的分辨率限制是约1mm，信噪比约10:1。

程序。四个顶空瓶用样品溶液两次冲洗，之后加入5mL样品溶液(通过重复移液器)和用间隔铝帽的有机硅衬的PTFE密封瓶。在密封瓶后立刻记录温度和气压。还包括一套相同体积的水空白重复。密封瓶在暗柜中在环境温度下储存24-48小时以容许最优气压生成。

计算。通过使用精密气体注射器校正U型管水柱置换，计算水柱高度与气体体积比值。使用假设过氧化物退变为分子氧(忽略CO2或CO气体等)，这些值转化为气体体积且由此使用下式计算样品中的存在的氧的损失：

2摩尔的RCO₃H→2摩尔RCO₂H+1摩尔O₂(22.4L的O₂，在标准温度和压力下)

和

2摩尔H₂O₂→2摩尔的H₂O+1摩尔的O₂(22.4L的O₂，在标准温度和压力下)

如下表13中所示，DPA和HEDP的协同结合减少了I-C的O₂"Rel.损失"速率至I-A的1/9和优于I-B的1/3，如通过衰变气体体积测量。此外，可以看出协同结合带来基本上等同于更典型的商业过酸的损失速率以及50％的活性过氧化氢原材料。

实施例10.硫化氢减少

使用本发明的示例性配制剂进行一些测试以减少蒸馏水中的加标硫化氢(H₂S)。示例性配制剂(13523-37-1和123523-37-2)的成分和控制配制剂(Tsunami 100(EC6734A))列于下表14中。

表14

测试结果示于下表15中和图5A，5B，6A和6B中。如表15中所示，在1,000ppm的配制剂13523-37-1减少了H₂S约95％，而在500ppm的13523-37-1减少了H₂S约80％。有趣地是，低用量似乎减少H₂S接近50％。当在1,000ppm使用配制剂13523-37-2，降低H₂S水平至175ppm。当在500ppm使用配制剂13523-37-2，降低H₂S水平至125ppm。图5a显示去离子水溶液中硫化氢(H₂S)与不同相对浓度的过乙酸和过氧化氢反应的离子(浓度参见表15)。显示升高的浓度导致升高的硫化氢破坏。图5b显示了去离子水中硫化氢(H₂S)与不同相对浓度过乙酸和过氧化氢反应的另一个离子(浓度参见表15)。显示升高的浓度导致升高的硫化氢破坏。

表15

试样名称&编号	样品描述	H₂S浓度(ppm)

去离子水加标H₂S	空白	525
			去离子水加标H₂S	13523-37-1400ppm	150
去离子水加标H₂S	123523-37-2400ppm	190
			去离子水加标H₂S	13523-37-1200ppm	285
去离子水加标H₂S	123523-37-2200ppm	285
			去离子水加标H₂S	13523-37-11,000ppm	25

			去离子水加标H₂S	空白	600
去离子水加标H₂S	13523-37-1500ppm	125
			去离子水加标H₂S	123523-37-2500ppm	125
去离子水加标H₂S	EC6734A 500ppm	150
			去离子水加标H₂S	13523-37-11,000ppm	25
去离子水加标H₂S	123523-37-21,000ppm	175
			去离子水加标H₂S	EC6734A 1,000ppm	75

H.示例性实施方案

通过以下示例性实施方案进一步说明本发明：

1.组合物，该组合物包含

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；和

其中所述过氧化氢具有至少约0.1wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2倍所述过氧化氢浓度的浓度，和所述组合物具有约4或更小的pH。

2.实施方案1的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约6倍过氧化氢浓度的浓度。

3.实施方案1的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约10倍过氧化氢浓度的浓度。

4.实施方案1-3任一项的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸是C₂-C₂₀羧酸。

5.实施方案1-4任一项的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸包括乙酸，辛酸和/或磺化的油酸。

6.实施方案1-5任一项的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸具有约10wt％-约90wt％的浓度。

7.实施方案1-5任一项的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸具有约20wt％-约80wt％的浓度。

8.实施方案1-7任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。

9.实施方案1-8任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

10.实施方案1-9任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有约1wt％-约40wt％的浓度。

11.实施方案1-9任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有约1wt％-约20wt％的浓度。

12.实施方案1-11任一项的组合物，其中过氧化氢具有约0.5wt％-约10wt％的浓度。

13.实施方案1-11任一项的组合物，其中过氧化氢具有约1wt％-约2wt％的浓度。

14.实施方案1-13任一项的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸是乙酸和C₁-C₂₂过羧酸是过乙酸。

15.实施方案1-14任一项的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸具有约70wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸具有约15wt％的浓度，和过氧化氢具有至少约1wt％的浓度。

16.实施方案1-15任一项的组合物，其中第一稳定剂是吡啶甲酸，或其盐。

17.实施方案1-15任一项的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐。

18.实施方案1-17任一项的组合物，其中第一稳定剂具有约0.005wt％-约5wt％的浓度。

19.实施方案1-17任一项的组合物，其中第一稳定剂具有约0.05wt％-约0.15wt％的浓度。

20.实施方案1-19任一项的组合物，其中第二稳定剂是1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸(HEDP)，或其盐。

21.实施方案1-20任一项的组合物，其中第二稳定剂具有0.1wt％-约10wt％的浓度。

22.实施方案1-20任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.5wt％-约5wt％的浓度。

23.实施方案1-20任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.6wt％-约1.8wt％的浓度。

24.实施方案1-23任一项的组合物，其进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。

25.实施方案1-24任一项的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂是HEDP，或其盐。

26.实施方案1-25任一项的组合物，其中第一和第二稳定剂延迟或阻止该组合物超过其自加速分解温度(SADT)。

27.实施方案1-26任一项的组合物，其在约50℃下储存约30天后保持至少约80％的C₁-C₂₂过羧酸活性。

28.用于储存含有过羧酸的组合物的方法，该方法包括储存实施方案1-27任一项的组合物，其中所述组合物在约50℃下储存约30天后保持至少约80％的C₁-C₂₂过羧酸活性。

29.运输含有过羧酸的组合物的方法，该方法包括运输实施方案1-27任一项的组合物，其中所述组合物的SADT在运输期间升高到至少45℃。

30.处理水的方法，该方法包括提供实施方案1-27任一项的组合物至需要处理的水源以形成已处理的水源，其中所述已处理的水源包括约1ppm-约1,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸。

31.实施方案30的方法，其中需要处理的水源选自淡水，池水，海水，采出水和其组合。

32.实施方案31的方法，其中该水源包括至少约1wt％的采出水。

33.实施方案30-32任一项的方法，其中已处理的水源包括约10ppm-约200ppm的C₁-C₂₂过羧酸。

34.实施方案30-33任一项的方法，其中该C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

35.实施方案30-34任一项的方法，其中已处理的水源包括约1ppm-约15ppm的过氧化氢。

36.实施方案30-35任一项的方法，其中已处理的水源在形成已处理的水源之后，保持已处理的水源中的至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性15分钟。

37.实施方案30-36任一项的方法，其中稳定或降低了微生物的水平，如果水源中存在的话。

38.实施方案30-37任一项的方法，其中实施方案1-27任一项的组合物对已处理的水源的抗微生物有效性可比于不含有采出水的水源的抗微生物效果。

39.实施方案30-38任一项的方法，其中已处理的水源减少了过氧化氢导致的腐蚀和减少了微生物引起的腐蚀，和实施方案1-27任一项的组合物基本上不干扰已处理的水源中存在的减摩剂，粘度增强剂，其他功能成分，或其组合。

40.实施方案30-39任一项的方法，其进一步包括在提供实施方案1-27任一项的组合物至水源之前，加入过氧化物酶或过氧化氢酶至水源，和其中过氧化物酶或过氧化氢酶进一步减少了已处理的水源中的过氧化氢水平。

41.实施方案30-40任一项的方法，其进一步包括将已处理的水源导入地下环境或处置已处理的水源。

42.实施方案30-41任一项的方法，其中该水源不包括再生水，已处理的水源包括约10ppm-约20ppm的C₁-C₂₂过羧酸和约1ppm-约2ppm的过氧化氢和已处理的水源不包括减摩剂和/或流变改性剂。

43.实施方案30-42任一项的方法，其中该水源是共混水源，其包括约80wt％的淡水或池水和约20wt％的再生水，已处理的水源包括约25ppm-约35ppm的C₁-C₂₂过羧酸和约2ppm-约3ppm的过氧化氢和过氧化氢酶，已处理的水源不包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源在达到共混槽之前形成。

44.实施方案30-43任一项的方法，其中该水源是共混水源，其包括约80wt％的淡水或池水和约20wt％的再生水，已处理的水源包括约25ppm-约35ppm的C₁-C₂₂过羧酸和约2ppm-约3ppm的过氧化氢和过氧化氢酶，已处理的水源包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源在共混槽中形成。

45.实施方案30-44任一项的方法，其中已处理的水源包括约30ppm或更少的C₁-C₂₂过羧酸和约0.5ppm或更少的过氧化氢，已处理的水源包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源被导入或处于地下环境中。

46.组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；

6)减摩剂；和

47.实施方案46的组合物，其中过氧化氢具有约1ppm-约10ppm的浓度。

48.实施方案46或47的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约6倍过氧化氢浓度的浓度。

49.实施方案46-48任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约10倍过氧化氢浓度的浓度。

50.实施方案46-49任一项的组合物，其中减摩剂是聚丙烯酰胺聚合物和/或共聚物，或衍生自丙烯酰胺的聚合物和/或共聚物。

51.实施方案46-50任一项的组合物，其中减摩剂具有约50ppm-约5,000ppm，优选约100ppm-约1,000ppm的浓度。

52.实施方案46-51任一项的组合物，其进一步包括支撑剂，表面活性剂和/或阻垢剂。

53.实施方案52的组合物，其中支撑剂是砂或陶瓷珠。

54.实施方案52的组合物，其中阻垢剂是聚合物、膦酸酯/盐或磷酸酯。

55.实施方案46-54任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。

56.实施方案46-55任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

57.实施方案46-56任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有约10ppm-约30ppm的浓度和过氧化氢具有约1ppm-约3ppm的浓度。

58.实施方案46-57任一项的组合物，其中第一稳定剂是吡啶甲酸，或其盐。

59.实施方案46-57任一项的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐。

60.实施方案46-59任一项的组合物，其中第一稳定剂具有约0.005wt％-约5wt％的浓度。

61.实施方案46-59任一项的组合物，其中第一稳定剂具有约0.05wt％-约0.15wt％的浓度。

62.实施方案46-61任一项的组合物，其中第二稳定剂是1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸(HEDP)，或其盐。

63.实施方案46-62任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.1wt％-约10wt％的浓度。

64.实施方案46-62任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.5wt％-约5wt％的浓度。

65.实施方案46-62任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.6wt％-约1.8wt％的浓度。

66.实施方案46-65任一项的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂是HEDP，或其盐。

67.实施方案46-66任一项的组合物，其在形成组合物之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性15分钟。

68.实施方案46-67任一项的组合物，其中过氧化氢浓度被过氧化物酶或过氧化氢酶进一步降低。

69.实施方案46-68任一项的组合物，其进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。

70.用于滑溜水压裂的方法，该方法包括将实施方案46-69任一项的组合物导入地下环境中。

71.实施方案70的方法，其中该组合物以快于30桶(bbl)/分钟的速度导入地下环境中。

72.实施方案71的方法，其中组合物以约50bbl/分钟-约100bbl/分钟的速度导入地下环境中。

73.实施方案70-72任一项的方法，其中地下环境包括页岩气藏和/或油藏中的井。

74.实施方案70-73任一项的方法，其中组合物向下泵入井筒中。

75.组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH或-NR^1aR^1b，其中R^1a和R^1b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

R²是OH或-NR^2aR^2b，其中R^2a和R^2b独立地是氢或(C₁-C₆)烷基；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或具有下式(IIB)的化合物:

其中

或其盐；

6)粘度增强剂；和

其中所述过氧化氢具有约1ppm-约15ppm的浓度，和所述C₁-C₂₂过羧酸具有至少约2倍所述过氧化氢浓度的浓度。

76.实施方案75的组合物，其中过氧化氢具有约1ppm-约10ppm的浓度。

77.实施方案75或76的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约6倍过氧化氢浓度的浓度。

78.实施方案75-77任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约10倍过氧化氢浓度的浓度。

79.实施方案75-78任一项的组合物，其中粘度增强剂是传统的线性凝胶，硼酸酯交联的凝胶，有机金属交联的凝胶或磷酸铝-酯油凝胶。

80.实施方案75-79任一项的组合物，其中粘度增强剂具有约2-约100单位磅每千加仑，优选约5-约65单位磅每千加仑的浓度。

81.实施方案75-80任一项的组合物，其进一步包括支撑剂，表面活性剂，阻垢剂和/或破坏剂。

82.实施方案81的组合物，其中该支撑剂是砂或陶瓷珠。

83.实施方案81的组合物，其中该阻垢剂是聚合物，膦酸酯/盐和磷酸酯。

84.实施方案81的组合物，其中破坏剂是氧化剂，酶或pH改性剂。

85.实施方案75-84任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸是C₂-C₂₀过羧酸。

86.实施方案75-85任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

87.实施方案75-86任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有用于其抗微生物功能的有效浓度和过氧化氢具有不会导致凝胶失败的浓度。

88.实施方案87的组合物，其中过氧化物具有约14ppm或更少的浓度。

89.实施方案75-88任一项的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有约10ppm-约30ppm的浓度和过氧化氢具有约1ppm-约3ppm的浓度。

90.实施方案75-89任一项的组合物，其中第一稳定剂是吡啶甲酸，或其盐。

91.实施方案75-90任一项的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐。

92.实施方案75-91任一项的组合物，其中第一稳定剂具有约0.005wt％-约5wt％的浓度。

93.实施方案75-92任一项的组合物，其中第一稳定剂具有约0.05wt％-约0.15wt％的浓度。

94.实施方案75-93任一项的组合物，其中第二稳定剂是1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸(HEDP)，或其盐。

95.实施方案75-94任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.1wt％-约10wt％的浓度。

96.实施方案75-94任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.5wt％-约5wt％的浓度。

97.实施方案75-94任一项的组合物，其中第二稳定剂具有约0.6wt％-约1.8wt％的浓度。

98.实施方案75-97任一项的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂是HEDP，或其盐。

99.实施方案75-98任一项的组合物，其在形成组合物之后，保持至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性15分钟。

100.实施方案75-99任一项的组合物，其中过氧化氢浓度通过过氧化物酶或过氧化氢酶进一步降低。

101.实施方案75-100的组合物，其进一步包括有助于溶解第一和/或第二稳定剂的物质。

102.用于高粘度压裂的方法，该方法包括将实施方案75-101任一项的组合物导入地下环境中。

103.实施方案102的方法，其中地下环境包括气和/或油中的井。

104.用于处理目标的方法，该方法包括使目标与已稀释的实施方案1-27任一项的组合物接触以形成已处理的目标组合物的步骤，其中所述已处理的目标组合物包括约1ppm-约10,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸，和所述接触步骤持续足够时间以稳定或减少所述目标或所述已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群。

105.实施方案104的方法，其中目标是食物或植物和/或用于种植、保持、加工、包装、储存、运输、制备、烹饪或提供食物或植物的介质、容器、装置、体系或设备的至少一部分。

106.实施方案105的方法，其中植物是谷物、水果、蔬菜或花植物类别。

107.实施方案105的方法，其中植物是活体植物或已收割的植物。

108.实施方案105的方法，其中植物包括种子，块茎，生长的植物，插枝，或根茎。

109.实施方案105的方法，其用于处理活体植物组织，包括用已稀释的实施方案1-27任一项的组合物处理植物组织以稳定或减少植物组织中和/或上的微生物种群。

110.实施方案105的方法，其用于在水培液体提供介质中的水培基质上生长植物，包括：

(a)在水培基质中建立生长和活体植物组织；

(b)使活体植物组织，水培基质和水培液体与稀释的实施方案1-27任一项的组合物接触以稳定或减少活体植物组织中和/或上的微生物种群；和

(c)收获可用的具有减少的微生物污染的植物产品。

111.实施方案105的方法，其中食物选自动物产品，例如动物躯体或蛋，水果，蔬菜和谷物。

112.实施方案111的方法，其中动物躯体选自牛肉，猪肉，小牛肉，水牛肉，羔羊肉，鱼肉，海产品和家禽躯体。

113.实施方案112的方法，其中海产品躯体选自扇贝、虾、蟹、章鱼、贻贝、鱿鱼和龙虾。

114.实施方案111的方法，其中水果选自植物的果实，烹饪的水果，单果、聚合果、复果，浆果，附果和无籽果实。

115.实施方案111的方法，其中蔬菜选自花芽、种子、叶子、叶鞘、芽、干、叶茎、茎芽、块茎、全株新芽、根和球茎。

116.实施方案111的方法，其中谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦、高粱、小米、燕麦、小黑麦、黑麦、荞麦、福尼奥米(fonio)和藜麦。

117.实施方案105的方法，其中目标是用于保持、加工、包装、储存、运输、制备、烹饪或提供食物或植物的容器、装置、体系或设备的至少一部分。

118.实施方案105的方法，其中目标是用于保持、加工、包装、储存、运输、制备、烹饪或提供肉、水果、蔬菜或谷物的容器、装置、体系或设备的至少一部分。

119.实施方案105的方法，其中目标是用于保持、加工、包装、储存或运输动物躯体的容器、装置、体系或设备的至少一部分。

120.实施方案104的方法，其中目标是食品加工、食品服务或卫生保健产业中使用的容器、装置、体系或设备的至少一部分。

121.实施方案104的方法，其中目标是固定现场加工设备。

122.实施方案121的方法，其中固定现场加工设备包括牛奶线乳制品，连续酿造系统，可泵送食品系统或饮料加工线。

123.实施方案104的方法，其中目标是固体表面或液体介质的至少一部分。

124.实施方案123的方法，其中固体表面是被包括学、其他有毒体液或其混合物的生物体液污染的无生命的固体表面。

125.实施方案123的方法，其中固体表面是污染的表面。

126.实施方案125的方法，其中污染的表面包括食品服务器皿或装置的表面，或织物的表面。

127.实施方案104-126任一项的方法，其中已处理的目标组合物包括约10ppm-约200ppm的C₁-C₂₂过羧酸。

128.实施方案104-127任一项的方法，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

129.实施方案104-128任一项的方法，其中已处理的目标组合物包括约1ppm-约15ppm的过氧化氢.

130.实施方案104-129任一项的方法，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约3倍过氧化氢浓度的浓度。

131.实施方案104-130任一项的方法，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂是HEDP，或其盐。

132.实施方案104-131任一项的方法，其中已处理的目标组合物在形成已处理的目标组合物之后，保持已经处理的目标组合物中的至少约60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性15分钟。

133.实施方案104-132任一项的方法，其中接触步骤持续至少10秒。

134.实施方案104-133任一项的方法，其中通过喷射、喷雾或发泡将稀释的实施方案1-27任一项的组合物施加至目标。

135.实施方案104-134任一项的方法，其中稀释的实施方案1-27任一项的组合物以增稠或凝胶溶液的形式施加至目标。

136.实施方案104-134任一项的方法，其中全部或部分目标浸入稀释的实施方案1-27任一项的组合物中。

137.实施方案136的方法，其中搅拌稀释的实施方案1-27任一项的组合物。

138.实施方案104-134任一项的方法，其中在至少50psi压力下，在至高约60℃的温度下，将稀释的实施方案1-27任一项的组合物喷射至躯体上，导致至少30秒的接触时间。

139.实施方案104-138任一项的方法，其进一步包括真空处理步骤。

140.实施方案104-139任一项的方法，其进一步包括施加活化光源至目标的步骤。

141.实施方案104-140任一项的方法，其中目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群减少至少一个log₁₀。

142.实施方案104-140任一项的方法，其中目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群减少至少两个log₁₀。

143.实施方案104-140任一项的方法，其中目标或已处理的目标组合物中和/或上的微生物种群减少至少三个log₁₀。

144.实施方案104-143任一项的方法，其中微生物种群包括原核微生物种群。

145.实施方案144的方法，其中原核微生物种群包括细菌或古细菌种群。

146.实施方案104-143任一项的方法，其中微生物种群包括真核微生物种群。

147.实施方案146的方法，其中真核微生物种群包括原生动物或真菌种群。

148.实施方案104-143任一项的方法，其中微生物种群包括病毒种群。

149.实施方案104-148任一项的方法，其中目标是食物或植物和接触步骤最小化或不引起食物或植物中和/或上的感官影响。

150.实施方案104-149任一项的方法，其在约0℃-约70℃温度范围下进行。

151.用于减少水源中硫化氢(H₂S)，氢硫酸或其盐的水培的方法，该方法包括使水源与稀释的实施方案1-27任一项的组合物接触以形成已处理的水源的步骤，其中所述已处理的水源包括约1ppm-约10,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸，和所述接触步骤持续足够时间以稳定或降低所述已处理的水源中的H₂S，氢硫酸或其盐的水平。

152.实施方案151的方法，其中水源选自淡水，池水，海水，采出水和其组合。

153.实施方案152的方法，其中水源包括至少约1wt％的采出水。

154.实施方案151-153任一项的方法，其中已处理的目标组合物包括约10ppm-约1,000ppm的C₁-C₂₂过羧酸。

155.实施方案151-154任一项的方法，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

156.实施方案151-155任一项的方法，其中已处理的目标组合物包括约1ppm-约15ppm的过氧化氢。

157.实施方案151-156任一项的方法，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少约3倍过氧化氢浓度的浓度。

158.实施方案151-157任一项的方法，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸，或其盐，和第二稳定剂是HEDP，或其盐。

159.实施方案151-158任一项的方法，其中已处理的水源中H₂S，氢硫酸或其盐的水平从未处理水平降低至少10％。

160.实施方案151-159任一项的方法，其中至少一部分水源获自或衍生自地下环境。

161.实施方案151-160任一项的方法，其进一步包括将已处理的水源导入地下环境或处置已处理的水源。

Claims

1.一种组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH；

R²是OH；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH；

R²是OH；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R¹，R²，R³和R⁴独立地是氢；

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；和

其中所述C₁-C₂₂过羧酸具有10wt％至30wt％的浓度，所述过氧化氢具有至少0.1wt％的浓度，所述C₁-C₂₂过羧酸具有至少3倍所述过氧化氢浓度的浓度，和所述组合物具有4或更低的pH，和所述组合物在约50℃下储存约30天后保持至少80％的C₁-C₂₂过羧酸活性。

2.权利要求1的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少5倍过氧化氢浓度的浓度。

3.权利要求1的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸包括乙酸，辛酸和/或磺化的油酸。

4.权利要求1的组合物，其中C₁-C₂₂羧酸具有约50wt％的浓度，C₁-C₂₂过羧酸具有约20wt％的浓度，和过氧化氢具有至少3wt％的浓度。

5.权利要求1的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸或其盐，和第二稳定剂是HEDP或其盐。

6.权利要求1的组合物，其中第一和第二稳定剂延迟或阻止该组合物超过其自加速分解温度(SADT)。

7.权利要求1的组合物，其在约50℃下储存约30天后保持至少90％的C₁-C₂₂过羧酸活性。

8.用于处理水的方法，该方法包括提供权利要求1的组合物至需要处理的水源以形成已处理的水源，其中所述已处理的水源包括1ppm-1,000ppm的所述C₁-C₂₂过羧酸。

9.权利要求8的方法，其中需要处理的水源选自淡水，池水，海水，采出水和其组合。

10.权利要求8的方法，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

11.权利要求8的方法，其中已处理的水源在形成已处理的水源之后，保持已处理水源中的至少60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性15分钟。

12.权利要求8的方法，其进一步包括将已处理的水源导入地下环境中或处置已处理的水源。

13.权利要求8的方法，其中水源不包括再生水，已处理的水源包括10ppm-20ppm的C₁-C₂₂过羧酸和1ppm-2ppm的过氧化氢和已处理的水源不包括减摩剂和/或流变改性剂。

14.权利要求8的方法，其中水源是共混水源，其包括约80wt％的淡水或池水和约20wt％的再生水，已处理的水源包括25ppm-35ppm的C₁-C₂₂过羧酸和2ppm-3ppm的过氧化氢和过氧化氢酶，已处理的水源不包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源在达到共混槽之前形成。

15.权利要求8的方法，其中水源是共混水源，其包括约80wt％的淡水或池水和约20wt％的再生水，已处理的水源包括25ppm-35ppm的C₁-C₂₂过羧酸和2ppm-3ppm的过氧化氢和过氧化氢酶，已处理的水源包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源在共混槽中形成。

16.权利要求8的方法，其中已处理的水源包括30ppm或更少的C₁-C₂₂过羧酸和0.5ppm或更少的过氧化氢，已处理的水源包括减摩剂和/或流变改性剂，和已处理的水源被导入或处于地下环境中。

17.一种组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH；

R²是OH；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH；

R²是OH；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R¹，R²，R³和R⁴独立地是氢；

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；

或其盐；和

6)减摩剂；和

其中所述过氧化氢具有1ppm-20ppm的浓度，和所述C₁-C₂₂过羧酸具有至少3倍所述过氧化氢浓度的浓度，和所述组合物在形成之后保持至少60％的初始C₁-C₂₂过羧酸活性至少15分钟。

18.权利要求17的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少6倍过氧化氢浓度的浓度。

19.权利要求17的组合物，其中减摩剂是聚丙烯酰胺聚合物和/或共聚物，或衍生自丙烯酰胺的聚合物和/或共聚物。

20.权利要求17的组合物，其进一步包括支撑剂，表面活性剂和/或阻垢剂。

21.权利要求17的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

22.权利要求17的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸或其盐，和第二稳定剂是HEDP或其盐。

23.一种组合物，该组合物包含：

1)C₁-C₂₂羧酸；

2)C₁-C₂₂过羧酸；

3)过氧化氢；

4)第一稳定剂，其是吡啶甲酸或具有下式(IA)的化合物：

其中

R¹是OH；

R²是OH；

n是0-3的数；

或其盐；

或具有下式(IB)的化合物：

其中

R¹是OH；

R²是OH；

n是0-3的数；

或其盐；

5)第二稳定剂，其是具有下式(IIA)的化合物：

其中

R¹，R²，R³和R⁴独立地是氢；

R⁵是(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；和

R⁶是氢，(C₁-C₆)烷基，(C₂-C₆)烯基或(C₂-C₆)炔基；

或其盐；和

6)粘度增强剂；和

其中所述过氧化氢具有1ppm-15ppm的浓度，和所述C₁-C₂₂过羧酸具有至少3倍所述过氧化氢浓度的浓度，所述C₁-C₂₂过羧酸具有用于其抗微生物功能的有效浓度和过氧化氢具有不导致凝胶失败的浓度。

24.权利要求23的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸具有至少6倍过氧化氢浓度的浓度。

25.权利要求23的组合物，其中粘度增强剂是传统的线性凝胶，硼酸酯交联的凝胶，有机金属交联的凝胶或磷酸铝-酯油凝胶。

26.权利要求23的组合物，其进一步包括支撑剂，表面活性剂，阻垢剂和/或破坏剂。

27.权利要求23的组合物，其中C₁-C₂₂过羧酸包括过氧乙酸，过氧辛酸和/或过氧磺化的油酸。

28.权利要求23的组合物，其中过氧化氢具有14ppm或更少的浓度。

29.权利要求23的组合物，其中第一稳定剂是2,6-吡啶二甲酸或其盐，和第二稳定剂是HEDP或其盐。

30.权利要求1的组合物，其不包含无机酸。

31.权利要求6的组合物，其不包含无机酸。

32.权利要求7的组合物，其不包含无机酸。

33.权利要求1的组合物，其中第一稳定剂具有0.005wt％至5wt％的浓度。

34.权利要求1的组合物，其中第二稳定剂具有0.1wt％至10wt％的浓度。