CN112441657A - 处理产出水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方案通常涉及处理产出水如由工业过程形成的产出水，该工业过程例如包括使用大量水和加入一种或多种聚合物如增粘或增稠聚合物的工业过程，特别是强化采油过程或导致聚合物驱产出水的另一过程。这些处理方法包括使该产出水与一种或多种还原剂和一种或多种金属接触，其中所述处理可导致所述产出水的粘度下降和/或其中所含的聚合物降解。

Description

处理产出水的方法

技术领域

本公开内容通常涉及处理包含一种或多种水溶性聚合物的产出水如来自强化采油过程的产出水，以降低其粘度和/或降解其中所含的一种或多种水溶性聚合物的至少一部分。

背景技术

强化采油(EOR)是一种技术，其可以用于增加可从油藏(例如油田)中提取的未精制石油(例如原油)的量。作为实例，使用EOR可以典型地提取储层的原始油的约40-60％，这与使用传统一次和二次采收技术(例如通过水注入或天然气注入)的仅20-40％形成对比。一种类型的EOR技术是聚合物驱，其通常包括将大体积的聚合物溶液注入地下油藏中。所述聚合物溶液可以使油朝着生产井(在这里可以采收油)移动。来自聚合物驱过程的产出水可以包括各种化学品。这些化学品(包括用于聚合物驱的一种或多种聚合物)可对产出水的粘度和粘弹性产生直接影响。产出水的性能和含量也可影响产出水向海洋的排放，因为可以用于聚合物驱的聚合物如部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)根据目前的法规典型地可以是不容易生物降解的。

目前用于处理产出水(例如由EOR过程形成的产出水)的技术可以包括机械处理(例如膜过滤)、化学处理(例如氧化剂)和生物处理(例如微生物过程)。开发其他用于处理产出水的手段(其使产出水稳定化或重新使用)对海上和陆上设施二者而言都将是有益处的。

发明内容

本发明的实施方案通常涉及一种处理包含一种或多种水溶性聚合物的产出水的方法，其包括用一定量的一种或多种还原剂和一种或多种金属处理该产出水，该量有效地降低该产出水的粘度和/或降解该一种或多种水溶性聚合物的至少一部分。在一些实施方案中，所述水溶性聚合物可以包括高分子量聚合物，其用于工业过程如强化采油(EOR)过程和其中产生和/或处理产出水的其他过程。在一些实施方案中，经处理的产出水可以是缺氧的和/或该产出水可以在缺氧条件下全部或部分地进行处理。在一些实施方案中，所述一种或多种水溶性聚合物包含氧。此外，在一些实施方案中，可以将氧加入所述产出水中，并且加入所述氧可以在用所述一种或多种还原剂和所述金属处理所述产出水之前、期间和/或之后进行。加入氧可以通过如下方式进行：加入含有溶解氧的水如加入地表水；鼓泡；和/或加压空气。在一些实施方案中，加入氧可导致所述聚合物的降解相应增加，任选地其中加入氧量与降解量和/或产出水粘度的相应下降相关。

在一些实施方案中，所述一种或多种金属包含铁和/或含铁化合物，任选地为Fe⁺²形式。在一些实施方案中，所述一种或多种还原剂包含含焦亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、(水合)二氧化硫和/或亚硫酸盐的化合物。在一些实施方案中，所述一种或多种还原剂可以包含肼和/或其羟胺衍生物和/或硼氢化钠和亚硫酸氢盐的混合物。在一些实施方案中，所述一种或多种还原剂可以包含有机亚硫酸盐如烷基亚硫酸盐、烷基亚硫酸氢盐、亚磺酸盐、次硫酸盐、亚磷酸盐以及草酸或甲酸或异抗坏血酸盐和碳酰肼；氧清除剂，例如但不限于碳酰肼、对苯二酚、二乙基羟胺(DEHA)、甲乙基酮肟(MEKO)、异抗坏血酸盐；铁；可被认为是还原剂的任何化合物的盐形式如焦亚硫酸钠；和/或连二亚硫酸钠。

此外，本发明通常涉及一种处理产出水的方法，其包括在处理该产出水期间加入一种或多种还原剂和一种或多种金属，其中加入至少一种稳定剂以减慢、降低、防止、抑制和/或停止水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度。在一些实施方案中，在产出水中存在水溶性聚合物时可以加入该至少一种稳定剂以减慢、降低、防止、抑制和/或停止所述至少一种水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度。在一些实施方案中，加入至少一种水溶性聚合物的同时或之前可以加入该至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止、抑制和/或停止所述加入的至少一种水溶性聚合物的降解和/或增加或保持该产出水的粘度。

此外，本公开内容通常涉及一种处理包含一种或多种水溶性聚合物的产出水的方法，其包括：a.用一定量的一种或多种还原剂和一种或多种金属处理该产出水，该量有效的降低该产出水的粘度和/或降解该一种或多种水溶性聚合物的至少一部分；b.加入一定量的稳定剂，其有效地减慢、减少、降低、抑制、防止和/或停止所述一种或多种水溶性聚合物的降解；和任选地c.加入新的和/或新鲜的水溶性聚合物。在一些实施方案中，所述稳定剂减少、降低、停止和/或防止所述新的和/或新鲜的水溶性聚合物的降解。在一些实施方案中，所述稳定剂包含硫脲、二乙基硫脲、硫氰酸钠/铵、苯并三唑、MBI和/或MBT。

此外，本公开内容通常涉及一种适合用于处理产出水的组合物，其包含(i)一种或多种稳定剂与以下的任一或二者的组合：(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属，和(iii)一种或多种水溶性聚合物；其中如果存在(iii)一种或多种水溶性聚合物，则该一种或多种稳定剂能够防止或抑制(iii)一种或多种水溶性聚合物通过(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属的降解。在一些实施方案中，所述组合物可以包含(i)一种或多种稳定剂，(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属，和(iii)一种或多种水溶性聚合物。

附图说明

图1显示了描述各种还原剂的相互转化的图。

详细描述

定义

如本文所用，单数形式“一个”，“和”和“该”包括复数指代物，除非上下文另有明确指示。本文所用的所有科技术语具有如本发明所属技术领域的技术人员通常理解的相同含义，除非另有明确指示。

如本文所用，术语“强化采油”或“EOR”(有时候也称作提高采收率法采油(“IOR”)或三次矿物油开采)通常是指用于增加可从油藏(如油田)中提取的未精制石油(例如原油)的量的技术。EOR技术的实例包括例如可混溶的气体注入(例如二氧化碳驱)，化学注入(有时候称作化学强化采油(“CEOR”)(并且其包括例如聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱、胶束聚合物驱、一致性控制操作及其组合如碱水驱-聚合物驱或碱水驱-表面活性剂-聚合物驱)，微生物注入和热力采油(例如循环蒸汽、蒸汽驱、或火驱)。在一些实施方案中，所述EOR操作可以包括聚合物(“P”)驱操作、碱水-聚合物(“AP”)驱操作、表面活性剂-聚合物(“SP”)驱操作、碱水-表面活性剂-聚合物(“ASP”)驱操作、一致性控制操作或其任意组合。

如本文所用，术语“聚合物驱(polymer flood)”或“聚合物驱(polymerflooding)”通常是指化学强化EOR技术，其典型地包括将用一种或多种水溶性聚合物增粘的含水流体通过注入井筒注入油藏以使一次和/或二次采收后留下的油移动。作为注入一种或多种聚合物的通常结果，油可在生产井筒的方向上被驱动，并且油可以通过生产井筒来生产。聚合物驱和适合于此目的聚合物的实例的细节公开在例如“Petroleum，EnhancedOil Recovery，Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，在线版，JohnWiley&Sons，2010”中，其以其全部内容通过引用结合至本文。作为EOR技术的一部分，可以注入(或原位形成)一种或多种表面活性剂。表面活性剂可以用于降低油和水之间的界面张力，其可以降低毛细管压力和改进油的移动性。表面活性剂可以与聚合物一起注入(例如表面活性剂-聚合物(SP)驱)、或原位形成(例如碱水-聚合物(AP)驱)、或其组合(例如碱水-表面活性剂-聚合物(ASP)驱)。如本文所用，术语“聚合物驱(polymer flood)”和“聚合物驱(polymer flooding)”涵盖所有这些EOR技术。

如本文所用，术语“单体”通常是指非离子单体、阴离子单体、阳离子单体、两性离子单体、甜菜碱单体和两性离子对单体。

如本文所用，术语“聚合物(polymer)”、“聚合物(polymers)”、“聚合物(polymeric)”和类似术语如本领域技术人员所理解的以其通常含义使用，和因此可以在此用于指代或描述可以包含重复单元的大分子(或这种分子的基团)。聚合物可以以各种方式形成，包括通过聚合单体和/或通过化学改性前体聚合物的一种或多种重复单元进行。除非另有规定，否则聚合物可以包含“均聚物”，其可以包含基本上相同的重复单元，该重复单元可通过各种方法(例如通过聚合特定单体)形成。除非另有规定，否则聚合物还可以包含“共聚物”，其可以包含两种或更多种不同的重复单元，该重复单元可以通过例如共聚两种或更多种不同单体，和/或通过化学改性前体聚合物的一种或多种重复单元来形成。除非另有规定，否则聚合物或共聚物还可以包含“三元共聚物”，其可以包含可包含三种或更多种不同的重复单元的聚合物。如本文所用，术语“聚合物”旨在包括酸形式的聚合物及其各种盐二者。聚合物可以是两性离子性质，即含有阴离子和阳离子取代基二者(虽然不必以相同比例)。

如本文所用，术语“非离子单体”通常是指具有中性电荷的单体。非离子单体可以包含但不限于包含选自以下单体：丙烯酰胺(“AMD”)、甲基丙烯酰胺基、乙烯基、烯丙基、乙基等，它们中的全部可以被选自例如以下的侧链取代：烷基、芳基烷基、二烷基、乙氧基和/或疏水基团。在一些实施方案中，非离子单体可以包含AMD。在一些实施方案中，非离子单体可以包含但不限于包含乙烯基酰胺(例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺)、丙烯酰吗啉、丙烯酸酯、马来酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、N-乙烯基甲酰胺及其衍生物，例如羟乙基(甲基)丙烯酸酯CH2＝CR--COO--CH2CH2OH(I)和CH2＝CR--CO--N(Z1)(Z2)(2)N-取代的(甲基)丙烯酰胺(II)。R＝H或Me；Z1＝5-15个碳的烷基；被1-3个苯基、苯基或6-12个碳的环烷基取代(二者都是任选取代)的1-3个碳的烷基和Z2＝H；或Z1和Z2各自为3-10个碳的烷基；(II)是N-叔己基、叔辛基、甲基十一烷基、环己基、苄基、二苯基甲基或三苯基丙烯酰胺。非离子单体另外可以包括丙烯酸二甲氨基乙酯(“DMAEA”)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(“DMAEMA”)、N-异丙基丙烯酰胺和N-乙烯基甲酰胺。非离子单体可以组合例如以形成丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺和丙烯酸的三元共聚物。

如本文所用，术语“阴离子单体”可以是指这样的阴离子单体，其在约4.0至约9.0的pH下全部或(处于平衡的)部分地基本上为阴离子。“阴离子单体”在低pH(pH约2至约6)下可以是中性的，或是指在低pH下是阴离子的阴离子单体。

可以在本文使用的阴离子单体的实例包括但不限于包含以下的那些：丙烯酸类、甲基丙烯酸类、马来酸单体等、二丙烯酸钙、和/或用羧酸基团或其盐取代的任何单体。在一些实施方案中，这些阴离子单体可以用羧酸基团取代，并且包括例如丙烯酸和甲基丙烯酸。在一些实施方案中，本文可以使用的阴离子单体可以是(甲基)丙烯酰胺单体，其中酰胺基团已经水解成羧基。所述单体可以是根据实施方案的单体的盐或衍生物。阴离子单体另外的实例包含但不限于包含磺酸或磺酸基团或二者的那些。在一些实施方案中，本文可以使用的阴离子单体可以包含磺酸官能团，其可以包含例如2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(“AMPS”)。在一些实施方案中，阴离子单体可以包含有机酸。在一些实施方案中，阴离子单体可以包含丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸、苯乙烯磺酸及其盐如钠、铵和钾盐。阴离子单体可以组合例如以形成丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的三元共聚物。

如本文所用，术语“阳离子单体”通常是指具有正电荷的单体。阳离子单体的实例可以包含但不限于包含以下的那些：丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(“AETAC”)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(“MAPTAC”)、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基硫酸铵、丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、Q6、Q6o4、和/或二烯丙基二甲基氯化铵(“DADMAC”)。

所述阳离子单体还可以包含但不限于包含丙烯酸二烷基氨基烷基酯和甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯及其季盐或酸式盐，其包括但不限于丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯化季盐(“DMAEA.MCQ”)、丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基硫酸季盐(“DMAEM.MCQ”)、丙烯酸二甲基氨基乙酯苄基氯化季盐(“DMAEA.BCQ”)、丙烯酸二甲基氨基乙酯硫酸盐、丙烯酸二甲基氨基乙酯盐酸盐、丙烯酸二乙基氨基乙酯甲基氯化季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯化季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基硫酸季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯苄基氯化季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯硫酸盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯盐酸盐、二甲基氨基乙基甲基丙烯酰基盐酸盐、二烷基氨基烷基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺及其季盐或酸盐如丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、二甲基氨基丙基丙烯酰胺甲基硫酸季盐、二甲基氨基丙基丙烯酰胺硫酸盐、二甲基氨基丙基丙烯酰胺盐酸盐、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺甲基硫酸季盐、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺硫酸盐、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺盐酸盐、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和二烯丙基二烷基卤化铵如二烯丙基二乙基氯化铵和二烯丙基二甲基氯化铵。烷基通常可以是但不限于包含C_1-8烷基的那些。在一些实施方案中，阳离子单体可以包含乙烯基酰胺、乙烯基羧酸、甲基丙烯酸酯及其衍生物的季铵盐或酸式盐。阳离子单体可以包含但不限于包含选自以下单体：丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯化季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯化季盐、和二烯丙基二甲基氯化铵。阳离子单体可以组合例如以形成甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基卤化季盐、和二烯丙基二甲基氯化铵以及丙烯酰胺的三元共聚物。

术语“水溶性聚合物”通常是指任何这样的聚合物，其可以溶解、分散或溶胀在水中。所述聚合物可以改变经历凝胶化、增稠、增粘或乳化/稳定化的含水体系的物理性能。所述聚合物可以起到多种功能，包括但不限于用作分散剂和悬浮剂、稳定剂、增稠剂、增粘剂、凝胶化剂、絮凝剂和凝结剂、成膜剂、润湿剂、粘合剂和润滑剂。

在聚合物驱的上下文中，水溶性聚合物可以包括但不限于包括一种或多种高分子量聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺和另外的单体(如乙烯基磺酸或丙烯酸)的共聚物。聚丙烯酰胺可以是部分水解的聚丙烯酰胺(“HPAM”)，其中一些丙烯酰胺单元已经水解成丙烯酸。在一些实施方案中，水溶性聚合物可以包含高分子量阴离子聚丙烯酰胺基聚合物。也可以使用天然存在的聚合物如黄原胶或多糖葡聚糖。天然存在的聚合物可以以其天然形式和/或改性形式来使用。

在一些实施方案中，水溶性聚合物可以包含一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物。在一些实施方案中，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以是可用于强化采油(EOR)应用的聚合物。在一种特别的实施方案中，水溶性聚合物是高分子量聚丙烯酰胺和/或其部分水解的产物。

根据一些实施方案，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以选自水溶性丙烯酰胺(共)聚合物。在一些实施方案中，丙烯酰胺(共)聚合物可以包含至少30重量％、或至少50重量％的丙烯酰胺单元，相对于(共)聚合物中所有单体单元的总量。

任选地，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以包含丙烯酰胺和至少一种另外的单体。在一些实施方案中，丙烯酰胺(共)聚合物可以包含小于约50％、或小于约40％、或小于约30％、或小于约20％重量的至少一种另外的单体。在一些实施方案中，该另外的单体可以是水溶性、烯属不饱和、特别是单烯属不饱和单体。另外的水溶性单体可以以任意比与水可混溶，但是典型地足够的是所述单体在水相中充分溶解以与丙烯酰胺共聚。通常，这样的另外的单体在室温下在水中的溶解度可以是至少50g/L、至少150g/L和/或至少250g/L。

其他水溶性单体可以包含一种或多种亲水基团。该亲水基团可以是可包含选自O-、N-、S-或P-原子的原子的官能团。这样的官能团的非限定性实例包含羰基>C＝O、醚基-O-、特别是聚环氧乙烷基-(CH₂-CH₂-O-)_n-(其中n例如是1-200的数)、羟基-OH、酯基-C(O)O-、伯、仲或叔氨基、铵基、酰胺基-C(O)-NH-或酸基团如羧基-COOH、磺酸基-SO₃H、膦酸基-PO₃H₂或磷酸基-OP(OH)₃。

一些包含酸基团的单烯属不饱和单体可以包含含有-COOH基的单体如丙烯酸或甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸或富马酸，包含磺酸基的单体如乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺丁烷磺酸、3-丙烯酰胺-3-甲基丁烷磺酸或2-丙烯酰胺-2,4,4-三甲基戊烷磺酸，或包含膦酸基的单体如乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、N-(甲基)丙烯酰胺烷基膦酸或(甲基)丙烯酰氧烷基膦酸。所述单体可以作为盐使用。

聚丙烯酰胺(共)聚合物中的-COOH基不仅可以通过共聚丙烯酰胺和包含-COOH基的单体来获得，而且可以通过水解-COOH基聚合后的衍生物来获得。例如丙烯酰胺的酰胺基-CO-NH₂可以水解，由此产生-COOH基团。

还可以提及是丙烯酰胺的衍生物的单体，例如N-烷基丙烯酰胺和N-烷基季化丙烯酰胺，其中所述烷基可以是C₂-C₂₈；N-甲基(甲基)丙烯酰胺，N,N'-二甲基(甲基)丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺；N-乙烯基衍生物如N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己内酰胺；和乙烯基酯如甲酸乙烯酯或乙酸乙烯酯。N-乙烯基衍生物可以在聚合后水解成乙烯基胺单元，乙烯基酯水解成乙烯醇单元。

另外的单体可以包含含有羟基和/或醚基的单体，例如(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯、烯丙醇、羟乙烯基乙基醚、羟乙烯基丙基醚、羟乙烯基丁基醚或聚环氧乙烷(甲基)丙烯酸酯。

其他单体可以是包含铵基的单体，即具有阳离子基团的单体。所述单体的实例可以包含(3-丙烯酰胺丙基)三甲基铵或(甲基)丙烯酸2-三甲基铵乙酯的盐，例如相应的氯化物如(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵(DIMAPAQUAT)和甲基丙烯酸2-三甲基铵乙酯氯化物(MADAME-QUAT)。

再其他的单体可以包含可引起(共)聚合物疏水连接的单体。这样的单体除了烯属基团和亲水部分之外，还可包含疏水部分。

在一些实施方案中，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以任选地包含交联单体，即包含大于一个可聚合基团的单体。在某些实施方案中，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以任选地以基于所有单体的量为小于约0.5％、或约0.1％重量的量包含交联单体。

在一种实施方案中，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以包含至少一种含酸基团的单烯属不饱和单体，例如包含选自-COOH、-SO₃H或-PO₃H₂的至少一种基团的单体。这样的单体的实例可以包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、优选丙烯酸和/或2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸且更优选丙烯酸或其盐。在一些实施方案中，所述一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物、或所述一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物中的每一个可以包含2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸或其盐。这样的包含酸基团的单体的量可以是约0.1％至约70％、约1％至约50％、或约10％至约50％重量，基于所有单体的量。

在一种实施方案中，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以包含约50至约90重量％的丙烯酰胺单元和约10至约50重量％的丙烯酸单元和/或其各自的盐。在一种实施方案中，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以包含约60-80重量％的丙烯酰胺单元和20-40重量％的丙烯酸单元。

在一些实施方案中，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物可以具有大于约5000000道尔顿、或大于约10000000道尔顿、或大于约15000000道尔顿、或大于约20000000道尔顿、或大于约25000000道尔顿的重均分子量(M_w)。

如本文所用，术语“聚丙烯酰胺”或“PAM”通常是指包含丙烯酰胺结构部分的聚合物和共聚物，并且所述术语涵盖任何包含丙烯酰胺结构部分的聚合物或共聚物，例如一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物。此外，PAM可以包含任何本文所讨论的聚合物或共聚物。另外，本文所述PAM(例如一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物)可以以各种形式之一来提供，所述各种形式包括例如干燥(粉末)形式(例如DPAM)、油包水乳液(反相乳液)、悬浮液、分散体，或部分水解的(例如HPAM，其中丙烯酰胺单元中的一些已经水解成丙烯酸)。在一些实施方案中，PAM(例如一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物)可以用于聚合物驱。在一些实施方案中，PAM(例如一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物)可以用于任何EOR技术。

如本文所用，术语“产出水”通常是指在任何类型的工业过程(例如油或气提取或采收过程)或其任何部分(例如但不限于任何强化采油过程或其任何部分)中所产生的任何含水流体，其中所述产出水包含一种或多种聚合物如一种或多种水溶性聚合物。典型地产出水可以在包括使用水(通常是大量的水)和使用一种或多种水溶性聚合物(例如增稠或增稠聚合物)的工业过程期间获得，其中这样的工业过程的最终产物可以是含水材料或“产出水”，其可以由于存在不期望量的所述一种或多种水溶性聚合物而具有不期望的粘度和/或纯度。

根据一些实施方案，所述产出水可以在与聚合物驱相关的过程的任何部分中形成，并且可以包含任何与所述聚合物驱的任何部分相关的组分和/或化学品。这可以称作“聚合物驱产出水(polymer flooded produced water)”或“聚合物驱产出水(polymerflooding produced water)”，并且术语产出水被理解为涵盖任何类型的聚合物驱产出水(polymer flooded produced water)或聚合物驱产出水(polymer flooding producedwater)。产出水可以是缺氧产出水。产出水可以是厌氧产出水或可以是需氧产出水。

如本文所用，术语“金属”通常是指可以被认为是金属的元素如铁，和包含一种或多种金属的化合物如氯化亚铁。

如本文所用，术语“铁”通常是指任何形式的铁，例如任何同位素态的铁、任何氧化态的铁、任何形式的铁化合物，例如氯化铁(III)、氯化铁(II)(也称作氯化亚铁)、氯化铁(III)六水合物、和硫酸铁。在一些实施方案中，铁可以包含铁(II)。

如本文所用，术语“凝结剂”通常可以是指可以典型地使胶体悬浮液不稳定的试剂。凝结剂可以包含铁基凝结剂，例如氯化亚铁(如由Kemira销售的PIX-

)和/或氯化铁。铁基凝结剂的其他实例可以包括但不限于包括硫酸铁和聚合硫酸铁。另外的凝结剂可以包含但不限于包含无机凝结剂如硫酸铝(“ALS”)和其他金属硫酸盐和石膏，有机凝结剂例如多胺和聚DADMAC，和本领域已知的其他无机和有机凝结剂。

此外，凝结剂可以包含聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(“聚DADMAC”)化合物；表-多胺化合物；可以包含一种或多种季铵基团的聚合物，例如丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵；或其混合物。无机凝结剂可以例如减少、中和或反转粒子间的电斥力。无机凝结剂可以包含但不限于无机盐如氯化铝、硫酸铝、氯化铝水合物、聚氯化铝、聚硅硫酸铝、氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸氯化铁、聚硫酸铁、硫酸亚铁、石灰、氯化钙、硫酸钙、氯化镁、铝酸钠、各种可商购的铁或铝盐凝结剂，或其组合。在一些实施方案中，凝结剂可以包含一种或多种有机凝结剂与一种或多种无机凝结剂的组合或混合物。在一些实施方案中，凝结剂可以包含任何上述凝结剂的组合或混合物。

如本文所用，术语“还原剂”通常是指任何在化学反应(例如氧化还原反应)中失(或“给”)电子为另一化学物质的元素或化合物。在一些实施方案中，还原剂可以包含亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐、亚硫酸盐、二氧化硫和/或水合二氧化硫。在一些实施方案中，还原剂可以包含化合物如亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐(和特别是碱金属或碱土金属的焦亚硫酸盐、连二亚硫酸盐)。在一些实施方案中，还原剂可以包含肼和/或其羟胺衍生物或硼氢化钠和亚硫酸氢盐的混合物。在一些实施方案中，还原剂可以包含有机亚硫酸盐如烷基亚硫酸盐、烷基亚硫酸氢盐、亚磺酸盐、次硫酸盐、亚磷酸盐以及草酸或甲酸或异抗坏血酸盐和碳酰肼。在一些实施方案中，还原剂可以包含氧清除剂，例如但不限于碳酰肼、对苯二酚、二乙基羟胺(DEHA)、甲乙基酮肟(MEKO)、和/或异抗坏血酸盐。在一些实施方案中，还原剂可以包含含铁和/或金属的化合物。在一些实施方案中，还原剂可以包含可被认为是还原剂的任何化合物的盐形式如焦亚硫酸钠。在一些实施方案中，还原剂可以包含连二亚硫酸钠。

如本文所用，术语“稳定剂”、“稳定添加剂”和“稳定化剂”通常是指可用于降低、减慢、防止、抑制和/或停止聚合物降解的任何材料、技术、方法、过程、组合物和/或化合物。在一些实施方案中，稳定剂可以包含硫脲、二乙基硫脲、硫氰酸钠/铵、苯并三唑、MBI和/或MBT。在一些实施方案中，稳定剂可以包含自由基清除剂。在一些实施方案中，稳定剂可以包含硫脲、2-巯基苯并噻唑、双甲酮、N,N'-二甲基硫脲、N,N'-二乙基硫脲、N,N'-二苯基硫脲、硫氰酸铵、二硫化四甲基秋兰姆、2,2'-二硫代双(苯并噻唑)、二甲基二硫代氨基甲酸钠、2-甲氧基-4-丙基苯酚、3,4,5-三羟基苯甲酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4'-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、N-亚硝基苯基羟胺铵、丁羟基苯甲醚、羟基-8-喹啉、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-哌啶氧、5-羟基-1,4-萘醌、(N-(1,3-二甲基丁基)N'苯基-对亚苯基二胺、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4'-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、双氰胺、胍和/或氰胺。在一些实施方案中，稳定剂可以包含硫脲和烷基硫脲、巯基苯并咪唑(MBI)或巯基苯并噻唑(MBT)及其组合、丁羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚、羟基喹啉、5,5-二甲基-1,3-环己烷二酮和/或硫氰酸钠。在一些实施方案中，稳定剂可以包含二乙基硫脲、二甲基硫脲、巯基苯并噻唑和巯基苯并咪唑。在一些实施方案中，稳定剂可以包含沉淀剂，例如但不限于氢氧化物、羧酸盐、碳酸盐、砷酸盐、氰尿酸盐、磷衍生物和/或硫衍生物；磷盐、磷酸钠、磷酸氢钠、植酸、或硫盐、硫化钠、硫氢化钠、或对于碳酸盐族来说为碳酸钠；碳酸钠和/或磷酸钠。在一些实施方案中，稳定剂可以包含牺牲剂如醇族的那些，例如一元醇、多元醇、甘油、丙二醇、1,3-丙二醇、异丙醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇(FETA)、三羟甲基乙烷、新戊二醇、1,1-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-戊二醇、三羟甲基丙烷、和/或1,5-戊二醇、部分或完全水解的聚乙烯醇。在一些实施方案中，稳定剂可以包含抗氧化剂。

如本文所用，术语“缺氧”通常是指在环境中不存在游离氧，而存在键合氧。在一些实施方案中，处理产出水可以包括处理缺氧产出水和/或在缺氧环境中处理产出水。在一些实施方案中，产出水可以包含一种或多种水溶性聚合物，和所述聚合物可以包含氧。在一些实施方案中所述聚合物可以是所述产出水的唯一氧来源。

如本文所用，涉及图1中存在的化合物(即“焦亚硫酸盐”，“亚硫酸氢盐”，(水合)二氧化硫和亚硫酸盐)的术语通常是指相同的化合物，并且可以互换使用，因为所述化合物在所述形式之间进行相互转化。本领域技术人员知晓在图1所示的形式之间存在相互转化，并且作为主要形式存在的形式可以取决于因素(如所述形式存在于其中的溶液的pH)。本领域技术人员将知晓用于产生期望结果的期望形式，和/或将知晓考虑到在使用该化合物的条件下将存在的主要形式。

方法和组合物

本文公开了处理产出水如由EOR过程(例如聚合物驱过程)的任何部分形成的产出水的方法，该产出水包含通常用于油或气提取或采收过程(例如强化采油过程)的一种或多种水溶性聚合物，典型地是高分子量水溶性聚合物。根据一些实施方案，处理产出水的方法包括以如下这样的量向所述产出水中加入一种或多种还原剂和一种或多种金属，该量有效地降低产出水的粘度和/或降解其中所含的一种或多种水溶性聚合物的至少一部分。所形成的经处理的水可以再循环和/或稳定化并重新用于其他工业过程(包括例如其他油采收过程)，或其可以被释放到环境中。本文还公开了包含一种或多种还原剂和一种或多种金属的组合，其适合用于处理包含由EOR过程的至少一部分形成的一种或多种水溶性聚合物的产出水的方法。此外，本公开内容通常涉及用本文所述的一种或多种还原剂和一种或多种金属处理产出水，和其中进一步将稳定剂加入所述经处理的产出水中。所述稳定剂可以降低、减慢、防止、抑制和/或停止聚合物降解反应，该降解反应否则可作为用所述一种或多种还原剂和所述一种或多种金属处理所述产出水的结果而发生。

根据一些实施方案，该经处理的产出水是聚合物驱过程的结果。在一些实施方案中，该产出水包含一种或多种水溶性聚合物如一种或多种水溶性、高分子量阴离子聚丙烯酰胺基聚合物。在一些实施方案中，该产出水包含一种或多种含丙烯酰胺的(共)聚合物和/或一种或多种包含丙烯酰胺和丙烯酸单体的聚合物。

根据一些实施方案，该处理产出水的方法包括向该产出水中加入一种或多种还原剂(例如MBS或其相关形式(参见图1))，和一种或多种金属(例如铁和/或含铁化合物，通常为Fe²⁺形式)。所述MBS的相关形式可以包含含焦亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、(水合)二氧化硫和/或亚硫酸盐的化合物。在一些实施方案中，用于本文所述方法和组合物的一种或多种还原剂可以包含肼和/或其羟胺衍生物和/或硼氢化钠和亚硫酸氢盐的混合物。此外，在一些实施方案中，用于本文所述方法和组合物的一种或多种还原剂可以包含有机亚硫酸盐如烷基亚硫酸盐、烷基亚硫酸氢盐、亚磺酸盐、次硫酸盐、亚磷酸盐以及草酸或甲酸或异抗坏血酸盐和碳酰肼；氧清除剂，例如但不限于碳酰肼、对苯二酚、二乙基羟胺(DEHA)、甲乙基酮肟(MEKO)、异抗坏血酸盐；铁；可被认为是还原剂的任何化合物的盐形式如焦亚硫酸钠；和/或连二亚硫酸钠。在一些实施方案中，用于本文所述方法和组合物的一种或多种金属可以包含铁和/或含铁化合物。

根据一些实施方案，该一种或多种还原剂和一种或多种金属可以在加入产出水之前预混或组合。在一些实施方案中，该一种或多种还原剂和一种或多种金属可以分别或同时加入该产出水中。在一些实施方案中，该一种或多种还原剂和一种或多种金属可以在不同时间处加入该产出水中。

在一些实施方案中，用于处理该产出水的一种或多种还原剂和一种或多种金属的量包含实现期望效果的任何量，该期望效果通常减少经处理的产出水的粘度和/或降解其中所含的水溶性聚合物。例如加入量可以包含实现待处理或经处理的产出水的粘度期望的下降的量或其中所含的水溶性聚合物降解程度的期望量。此外在一些实施方案中，处理方法中所用的一种或多种还原剂或一种或多种金属的剂量产生必需或期望的效果。该一种或多种还原剂的剂量或一种或多种金属的剂量可以变化，例如至少部分地基于产出水的质量、产出水的组分、产出水中聚合物的浓度、产出水中聚合物的类型、产出水的氧含量，和/或处理方法，还原剂和/或金属的类型以及期望的结果。

在一些实施方案中，使用一种或多种还原剂和一种或多种金属处理产出水的方法包括使一种或多种还原剂和/或一种或多种金属与该产出水混合。通常所用的混合类型包括传统地用于工业过程(如EOR过程)的任何类型，其产生了必需的或期望的效果。在一些实施方案中，混合可以使用混合设备进行，该混合设备可以是具有混合器、水平混合器或螺杆混合器的混合槽。该混合槽典型地可以装备有叶片混合器。在一些实施方案中，磁导向(magnetic steering)可以用于混合。在一些实施方案中，顶置式混合器可以用于混合。

在一些实施方案中，使用一种或多种还原剂和一种或多种金属处理产出水的方法可以原位进行，例如在任何陆上油田、在任何海上油田、在处理设施、在回灌井、或在其中存在产出水的任何其他地点进行。

根据一些实施方案，处理含有一种或多种聚合物的产出水的方法可以包括处理缺氧产出水和/或在缺氧条件下处理产出水。在一些实施方案中，待处理或经历处理的产出水中存在的氧仅可来源于或存在于所述产出水中所含的一种或多种聚合物中。在一些实施方案中，氧可以在根据本文所述方法处理之前、期间和/或之后加入该产出水中。在一些实施方案中，氧可以通过如下方式加入：加入含有溶解氧的水如通过加入地表水，鼓泡，和/或加压空气。在一些实施方案中，向该产出水中加入氧可增加一种或多种聚合物的降解，任选的其中加入氧量与降解量相关。在一些实施方案中，向该产出水加入氧可以降低该产出水的粘度，任选的其中加入氧量与粘度下降相关。

在一些实施方案中，用于处理该产出水的一种或多种还原剂和/或一种或多种金属的剂量增加可导致所述产出水粘度相应下降。在一些实施方案中，用于处理产出水的方法中的一种或多种还原剂和/或一种或多种金属的剂量增加可导致一种或多种聚合物的降解相应增加，这对应于将氧加入到该产出水中。

在一些实施方案中，用一种或多种还原剂和一种或多种金属处理包含一种或多种聚合物的产出水可以降解所述一种或多种聚合物，例如降低产出水中所述一种或多种聚合物的分子量。此外，在一些实施方案中，使用一种或多种还原剂和一种或多种金属处理产出水可降低该产出水的粘度。这样的处理方法可以用于将该产出水的粘度下降到任何必需或期望的粘度。例如处理方法可导致所述产出水粘度下降约10％或更少、10％或更多、15％或更多、20％或更多、25％或更多、30％或更多、35％或更多、40％或更多、45％或更多、50％或更多、55％或更多、60％或更多、62％或更多、或65％或更多。

根据一些实施方案，处理所述产出水可将粘度下降到对于重新注入、稳定化或(环境可接受的)处置目的来说有益的水平。在一些实施方案中，根据本文所述方法处理所述产出水可导致经处理的产出水可以重新用于相同或其他工业过程(例如EOR过程)或其可以被释放到环境中。在一些实施方案中，已经根据本文所述方法经处理的产出水可以重新用于聚合物注入、回流水应用，和/或水注入。在一些实施方案中，与未经处理的产出水和/或通过工业上传统所用的其他方法处理的产出水相比，根据本文所述方法处理产出水可导致经处理的产出水可以更有效地用于撇油罐沉降。在一些实施方案中，由本文公开的方法形成的经处理的水可以再循环到一个或多个油采收过程(例如EOR过程)。

在一些实施方案中，该处理方法可以在环境温度至约100℃的温度范围进行。在一些实施方案中，该处理方法可以在约50℃或更低、50℃或更多、55℃或更高、60℃或更高、65℃或更高、70℃或更高、75℃或更高、80℃或更高、85℃或更高、90℃或更高、95℃或更高、或100℃或更高的温度下进行。

在一些实施方案中，使用一种或多种还原剂和一种或多种金属处理产出水的方法可以单独使用(例如由这种处理方法组成)、或这种处理方法可以与一个或多个另外的过程(例如工业中传统用于处理产出水的那些)组合使用。其他用于产出水处理的过程包括例如机械处理(例如膜过滤)、化学处理(例如氧化剂)和生物处理(例如微生物过程)。

此外，本公开内容通常涉及如本文所述用一种或多种还原剂和一种或多种金属处理产出水，其中在处理之前、之后或期间进一步将稳定剂加入产出水中。具体地，本发明的实施方案涵盖一种处理产出水的方法，其包括在处理所述产出水期间加入一种或多种还原剂和一种或多种金属，其中加入至少一种稳定剂以减慢、降低、防止、抑制和/或停止水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度。在一些实施方案中，在该产出水中存在水溶性聚合物时可以加入所述至少一种稳定剂以减慢、降低、防止、抑制和/或停止所述至少一种水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度，和/或在加入至少一种水溶性聚合物的同时或之前加入所述至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止和/或停止所述加入的至少一种水溶性聚合物的降解和/或增加或保持该产出水的粘度。在一些实施方案中，处理产出水的方法可以包括(i)在产出水中存在水溶性聚合物时加入至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止和/或停止包含在该产出水中的所述至少一种水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度，和/或(ii)在加入所述至少一种稳定剂的同时或之后，加入一定量的至少一种另外的水溶性聚合物以减慢、降低、防止和/或停止所述进一步加入的至少一种水溶性聚合物的降解和/或增加或保持该产出水的粘度。在其他实施方案中，提供了处理产出水的方法，其包括在处理产出水期间的不同时间处加入至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止、抑制和/或停止水溶性聚合物或易于通过该一种或多种还原剂和一种或多种金属降解的另一材料的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度。

在一些实施方案中，所述稳定剂可以降低、减慢、防止、抑制和/或停止聚合物降解反应，其否则可作为用所述一种或多种还原剂和所述一种或多种金属处理所述产出水的结果而发生。在一些实施方案中，该产出水可以如本文所述处理，可以加入稳定剂，和随后可以将更多的聚合物如水溶性聚合物加入所述产出水中，其中该稳定剂的加入保护了新加入的聚合物，以使得所述聚合物降解至比否则所述聚合物在没有加入所述稳定剂的情形下将降解的量更低的量。在一些实施方案中，这样的稳定剂可以包含硫脲、二乙基硫脲、硫氰酸钠/铵、苯并三唑、MBI和/或MBT。在一些实施方案中，稳定剂可以包含自由基清除剂；硫脲、2-巯基苯并噻唑、双甲酮、N,N'-二甲基硫脲、N,N'-二乙基硫脲、N,N'-二苯基硫脲、硫氰酸铵、二硫化四甲基秋兰姆、2,2'-二硫代双(苯并噻唑)、二甲基二硫代氨基甲酸钠、2-甲氧基-4-丙基苯酚、3,4,5-三羟基苯甲酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4'-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、N-亚硝基苯基羟胺铵、丁基羟基苯甲醚、羟基-8-喹啉、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-哌啶氧、5-羟基-1,4-萘醌、(N-(1,3-二甲基丁基)N'苯基-对亚苯基二胺、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4'-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、双氰胺、胍、和/或氰胺；硫脲和烷基硫脲、巯基苯并咪唑(MBI)或巯基苯并噻唑(MBT)及其组合、丁基羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚、羟基喹啉、5,5-二甲基-1,3-环己烷二酮和/或硫氰酸钠；二乙基硫脲、二甲基硫脲、巯基苯并噻唑和巯基苯并咪唑；沉淀剂例如但不限于氢氧化物、羧酸盐、碳酸盐、砷酸盐、氰尿酸盐、磷衍生物和/或硫衍生物；磷盐、磷酸钠、磷酸氢钠、植酸、或硫盐、硫化钠、硫氢化钠、或对于碳酸盐族来说为碳酸钠；碳酸钠和/或磷酸钠；牺牲剂如醇族的那些，例如一元醇、多元醇、甘油、丙二醇、1,3-丙二醇、异丙醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇(FETA)、三羟甲基乙烷、新戊二醇、1,1-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-戊二醇、三羟甲基丙烷、和/或1,5-戊二醇、部分或完全水解的聚乙烯醇；和/或抗氧化剂。

在一些实施方案中，在加入所述稳定剂之后可以加入另外的水溶性聚合物。在另一实施方案中，将稳定剂加入经处理的产出水样品中可以包含在加入所述稳定剂之前、期间或之后将新鲜聚合物加入所述经处理的产出水样品中。

在一些实施方案中，如本文所述处理产出水与加入稳定剂相结合可以减慢、降低、防止、抑制和/或停止聚合物降解，以使得经处理的产出水可以用于溶解用于注入的新聚合物，而不会降解所述新聚合物。在一些实施方案中，所述产出水可以是缺氧产出水，和/或处理所述产出水可以在缺氧环境中进行，以及在加入新聚合物之前或同时可以将稳定剂另外加入所述经处理的产出水中，其中所述新聚合物可不降解或可不降解到如否则所述聚合物在没有加入所述稳定剂的情形下将降解的那么多。在一些实施方案中，在所述产出水的粘度达到期望值之后，可以将稳定剂加入已经如本文所述经处理(即已经用一种或多种还原剂和一种或多种金属处理)的产出水中。在一些实施方案中，产出水可以如本文所述用一种或多种还原剂和一种或多种金属进行处理，并且所述经处理的水可以用作用于注入的补充水，并且加入了稳定剂如硫脲、二乙基硫脲、硫氰酸钠/铵、苯并三唑、MBI和/或MBT，因为所述稳定剂可以保护任何聚合物(其可以是新加入到所述经处理的产出水中的)免于降解。

在一些实施方案中，如本文所述处理产出水与稳定剂相结合可导致可以重新使用和/或稳定化的水；例如其可以重新用于相同的或其他工业过程或释放到环境中。在一些实施方案中，如本文所述处理产出水与稳定剂相结合可以在不同的地点进行，例如其可以在任何陆上油田、在任何海上油田、在处理设施、在回灌井或在其中存在产出水的任何其他地点原位进行。

此外，本公开内容通常涵盖一种适合用于处理产出水的组合物，其包含(i)一种或多种稳定剂与以下的任一或二者的组合：(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属，和(iii)一种或多种水溶性聚合物；其中如果存在所述(iii)一种或多种水溶性聚合物，则该一种或多种稳定剂能够防止或抑制(iii)一种或多种水溶性聚合物通过该(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属的降解。在一些实施方案中，所述组合物可以包含(i)一种或多种稳定剂、(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属、和(iii)一种或多种水溶性聚合物。此外在一些实施方案中，所述产出水可以包含缺氧产出水和/或聚合物驱产出水和/或该处理方法可以在缺氧环境中进行。在一些实施方案中，所述产出水可以包含一种或多种PAM，例如包含丙烯酰胺结构部分的任何聚合物或共聚物，例如一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物，例如一种或多种包含丙烯酰胺和丙烯酸的聚合物。所述一种或多种PAM可以包含一种或多种HPAM和/或一种或多种DPAM。在一些实施方案中，所述产出水可以包含一种或多种水溶性、高分子量阴离子聚丙烯酰胺基聚合物。在一些实施方案中，一种适合用于处理产出水的组合物，其包含(i)一种或多种稳定剂与以下的任一或二者的组合：(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属，和(iii)一种或多种水溶性聚合物；其中如果存在所述(iii)一种或多种水溶性聚合物，则该一种或多种稳定剂能够防止或抑制(iii)一种或多种水溶性聚合物通过该(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属的降解。在一些实施方案中，所述组合物可以与本文所述任何方法一起使用。

提出以下实施例仅出于说明目的，而非旨在进行限制。

具体实施方式

实施例

实施例1

在该实施例中，制备和处理了一种模拟产出水样品，其包括可商购的水溶性、高分子量阴离子聚丙烯酰胺基聚合物(聚合物A)。本实施例所用的样品溶液在缺氧室中制备，以使得样品的氧浓度最小化。所述溶液的混合在反应器中进行，并且粘度在缺氧室中测量。

首先，制备了300mL的第一缺氧合成注入盐水SIB1(组成参见表1)，并且另外加入了NaHSO₃形式的15ppm HSO₃ ^-。接着，在SIB1中制造含有5000ppm的聚合物A的聚合物母液，其中加入聚合物A，并且与所述盐水混合2小时。分别地，制备第二合成注入盐水SIB2。制备了300mL的SIB2，其包含表1所示的组合物，并且另外加入2ppm的Fe²⁺。在它们分别制备后，将SIB1和SIB2混合在一起，以使得聚合物A处于2500ppm的浓度，并且该溶液的总体积是600mL。该溶液的初始粘度值是49.9cP。接着，将该溶液在缺氧室中在60℃下混合1小时。在混合1小时后，测量该溶液的粘度(参见表2)。在粘度测量之后，将11mL的氧饱含的SIB加入该溶液中。接着，将该溶液在60℃下混合1小时，并且在所述1小时时间段之后，再次测量粘度(参见表2)。

表1

组分	浓度(PPM)
		NaCl	2936
KCl	114
		CaCl<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O	858
MgCl<sub>2</sub>·6H2O	509
		Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>	473
NaHCO<sub>3</sub>	1067
		TDS	5958

如表2所示，加入金属、铁和还原剂的组合能够在1小时内将粘度从49.9cP降低到25.2cP，并且在2小时后降低到19cP，其中在所述1小时和2小时时间点测量之间低氧加入。另外，注意到所述溶液在2小时的时间点变成淡黄色，其由此表明体系中的铁被氧化。

表2

时间点	粘度(cP)	粘度下降％
			0h	49.9	N/A
1h	25.2	49.5％
			2h	19.0	61.9％

在前述程序中，已经描述了各种步骤。但是，将很显然在不脱离如在之后权利要求中所阐述的程序的宽范围的情形下，可以对其进行各种改变和变化，并且可以实施另外的程序。

Claims (11)

1.一种处理包含一种或多种水溶性聚合物的产出水的方法，包括用一定量的一种或多种还原剂和一种或多种金属处理该产出水，该量有效地降低该产出水的粘度和/或降解该一种或多种水溶性聚合物的至少一部分。

2.权利要求1的方法，其中：

i.所述水溶性聚合物包括高分子量聚合物，该高分子量聚合物用于工业过程如强化采油(EOR)过程和其中产出和/或处理产出水的其他过程；

ii.经处理的产出水是缺氧的和/或该产出水在缺氧条件下全部或部分地进行处理；

iii.所述一种或多种水溶性聚合物包含氧；

iv.在用所述一种或多种还原剂和所述一种或多种金属处理之后，将一种或多种稳定剂加入所述产出水中，并且所述一种或多种稳定剂的加入任选地减慢、降低、防止和/或停止所述一种或多种水溶性聚合物的降解；

v.将氧加入所述产出水中，

或前述任意组合。

3.权利要求2的方法，在实施方案(v)中：

i.在用所述一种或多种还原剂和所述金属处理所述产出水之前、期间和/或之后加入氧；

ii.所述氧通过如下方式加入：加入含有溶解氧的水如通过加入地表水；鼓泡；和/或加压空气；

iii.加入氧导致所述聚合物的降解相应增加，任选地其中加入氧量与降解量相关；

iv.加入氧导致该产出水粘度相应下降，任选地其中加入氧量与粘度下降相关，

或前述任意组合。

4.权利要求1的方法，其中：

i.所述一种或多种金属包含铁和/或含铁化合物，任选地为Fe⁺²形式；

ii.所述一种或多种还原剂包含含焦亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、(水合)二氧化硫和/或亚硫酸盐的化合物；

iii.所述一种或多种还原剂包含肼和/或其羟胺衍生物和/或硼氢化钠和亚硫酸氢盐的混合物；

iv.所述一种或多种还原剂包含有机亚硫酸盐如烷基亚硫酸盐、烷基亚硫酸氢盐、亚磺酸盐、次硫酸盐、亚磷酸盐以及草酸或甲酸或异抗坏血酸盐和碳酰肼；氧清除剂，例如但不限于碳酰肼、对苯二酚、二乙基羟胺(DEHA)、甲乙基酮肟(MEKO)、异抗坏血酸盐；铁；可被认为是还原剂的任何化合物的盐形式如焦亚硫酸钠；和/或连二亚硫酸钠；

v.所述产出水在强化采油过程的任何部分中产生；

vi.所述产出水包含一种或多种水溶性增稠或增粘聚合物；

vii.所述产出水包含聚合物驱产出水；

viii.其中用所述一种或多种还原剂和所述金属处理该产出水导致所述产出水的粘度下降10％或更少、10％或更多、15％或更多、20％或更多、25％或更多、30％或更多、35％或更多、40％或更多、45％或更多、50％或更多、55％或更多、60％或更多、62％或更多、或65％或更多；

ix.处理该产出水降解和/或降低了所述一种或多种水溶性聚合物和/或所述一种或多种水溶性增稠或增粘聚合物的平均分子量，任选地其中在用所述一种或多种还原剂和所述一种或多种金属处理后所述一种或多种水溶性聚合物和/或所述一种或多种水溶性增稠或增粘聚合物的平均分子量低于用所述一种或多种还原剂和所述一种或多种金属处理之前的分子量；

x.所述方法包括在50℃或更低、50℃或更高、55℃或更高、60℃或更高、65℃或更高、70℃或更高、75℃或更高、80℃或更高、85℃或更高、90℃或更高、95℃或更高、或100℃或更高的温度下处理所述产出水；

xi.所述经处理的产出水重新用于相同或其他工业过程；

xii.该经处理的产出水用于重新注入工业过程中；

xiii.该经处理的产出水在处理后处置如释放到环境中；

xiv.所述经处理的产出水重新用于聚合物注入、回流水应用和/或水注入；

xv.所述经处理的产出水用于撇油罐沉降；

xvi.所述产出水包含一种或多种PAM，例如包含丙烯酰胺结构部分的任何聚合物或共聚物，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物和/或一种或多种水溶性高分子量阴离子聚丙烯酰胺基聚合物，其中任选地所述一种或多种PAM包含一种或多种HPAM和/或一种或多种DPAM；

xvii.处理该产出水在以下地点原位进行：任何陆上油田、任何海上油田、处理设施、回灌井或其中存在和/或处理产出水的任何其他地点；

或前述任意组合。

5.一种处理产出水的方法，其包括在处理该产出水期间加入一种或多种还原剂和一种或多种金属，其中加入至少一种稳定剂以减慢、降低、防止、抑制和/或停止水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度。

6.权利要求5的方法，其中：

i.在产出水中存在水溶性聚合物时加入该至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止、抑制和/或停止所述至少一种水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度；

ii.在加入至少一种水溶性聚合物的同时或之前加入该至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止、抑制和/或停止所述加入的至少一种水溶性聚合物的降解和/或增加或保持该产出水的粘度；

iii.所述方法包括在该产出水中存在水溶性聚合物时加入至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止和/或停止该产出水中所含的所述至少一种水溶性聚合物的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度；

iv.所述方法包括在加入该至少一种稳定剂的同时或之后加入一定量的至少一种另外的水溶性聚合物，以减慢、降低、防止和/或停止所述另外加入的至少一种水溶性聚合物的降解和/或增加或保持该产出水的粘度；

v.所述方法包括在处理该产出水期间的不同时间处加入至少一种稳定剂，以减慢、降低、防止和/或停止水溶性聚合物或易于通过该一种或多种还原剂和一种或多种金属降解的另一材料的降解或进一步降解和/或增加或保持该产出水的粘度；

vi.处理所述产出水包括缺氧经处理产出水的处理和/或在缺氧条件下处理，

vii.所述一种或多种水溶性聚合物包含氧，

viii.所述产出水包含聚合物驱产出水；

或(i)-(viii)的任意组合。

7.权利要求5的方法，其中：

i.所述稳定剂包含硫脲、二乙基硫脲、硫氰酸钠/铵、苯并三唑、MBI和/或MBT；

ii.所述稳定剂包含自由基清除剂；硫脲、2-巯基苯并噻唑、双甲酮、N,N’-二甲基硫脲、N,N’-二乙基硫脲、N,N’-二苯基硫脲、硫氰酸铵、二硫化四甲基秋兰姆、2,2’-二硫代双(苯并噻唑)、二甲基二硫代氨基甲酸钠、2-甲氧基-4-丙基苯酚、3,4,5-三羟基苯甲酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、N-亚硝基苯基羟胺铵、丁基羟基苯甲醚、羟基-8-喹啉、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-哌啶氧、5-羟基-1,4-萘醌、(N-(1,3-二甲基丁基)N’苯基-对亚苯基二胺、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、双氰胺、胍、和/或氰胺；硫脲和烷基硫脲、巯基苯并咪唑(MBI)或巯基苯并噻唑(MBT)及其组合、丁基羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚、羟基喹啉、5,5-二甲基-1,3-环己烷二酮、和/或硫氰酸钠；二乙基硫脲、二甲基硫脲、巯基苯并噻唑和巯基苯并咪唑；沉淀剂，例如但不限于氢氧化物、羧酸盐、碳酸盐、砷酸盐、氰尿酸盐、磷衍生物和/或硫衍生物；磷盐、磷酸钠、磷酸氢钠、植酸、或硫盐、硫化钠、硫氢化钠、或对于碳酸盐族来说为碳酸钠；碳酸钠和/或磷酸钠；牺牲剂如醇族的那些，例如一元醇、多元醇、甘油、丙二醇、1,3-丙二醇、异丙醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇(FETA)、三羟甲基乙烷、新戊二醇、1,1-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-戊二醇、三羟甲基丙烷和/或1,5-戊二醇、部分或完全水解的聚乙烯醇；和/或抗氧化剂；

iii.在加入所述稳定剂之后加入另外的水溶性聚合物，其中任选地通过所述稳定剂来保护所述新的水溶性聚合物免于降解；

iv.稳定剂在加入新的水溶性聚合物期间和/或之前加入；

v.所述一种或多种金属包含铁和/或含铁化合物，任选地为Fe⁺²形式；

vi.所述一种或多种还原剂包含含焦亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、(水合)二氧化硫和/或亚硫酸盐的化合物；

vii.所述一种或多种还原剂包含肼和/或其羟胺衍生物和/或硼氢化钠和亚硫酸氢盐的混合物；

viii.所述一种或多种还原剂包含有机亚硫酸盐如烷基亚硫酸盐、烷基亚硫酸氢盐、亚磺酸盐、次硫酸盐、亚磷酸盐以及草酸或甲酸或异抗坏血酸盐和碳酰肼；氧清除剂，例如但不限于碳酰肼、对苯二酚、二乙基羟胺(DEHA)、甲乙基酮肟(MEKO)、异抗坏血酸盐；铁；可被认为是还原剂的任何化合物的盐形式如焦亚硫酸钠；和/或连二亚硫酸钠；

ix.所述产出水在强化采油过程的任何部分中产生；

x.所述产出水包含一种或多种水溶性增稠或增粘聚合物；

xi.所述产出水包含聚合物驱产出水；

xii.所述经处理的产出水重新用于相同或其他工业过程或释放到环境中；

xiii.用所述一种或多种还原剂和所述一种或多种金属处理该产出水有利于重新注入或处置目的；

xiv.该经处理的产出水用于重新注入或处置目的；

xv.所述经处理的产出水重新用于聚合物注入、回流水应用和/或水注入；

xvi.该经处理的产出水与未经处理的产出水相比在撇油罐沉降中更有效；

xvii.该经处理的产出水用于撇油罐沉降；

xviii.处理该产出水在以下地点原位进行：任何陆上油田、任何海上油田、处理设施、回灌井或其中存在或处理产出水的任何其他地点；

xix.在所述经处理的产出水的粘度达到期望值后加入所述稳定剂；

或前述任意组合。

8.权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括：

i.用一定量的一种或多种还原剂和一种或多种金属处理该产出水，该量有效地降低该产出水的粘度和/或降解该一种或多种水溶性聚合物的至少一部分，

ii.加入一定量的稳定剂，有效减慢、减少、降低、抑制、防止和/或停止所述一种或多种水溶性聚合物的降解；和任选的

iii.加入新的和/或新鲜的水溶性聚合物。

9.权利要求8的方法，其中：

i.所述稳定剂减少、降低、停止和/或防止所述新的和/或新鲜的水溶性聚合物的降解；

ii.处理所述产出水包括处理缺氧经处理的产出水和/或在缺氧条件下全部或部分地处理该产出水；

iii.所述稳定剂包含硫脲、二乙基硫脲、硫氰酸钠/铵、苯并三唑、MBI和/或MBT；

iv.所述稳定剂包含自由基清除剂；硫脲、2-巯基苯并噻唑、双甲酮、N,N’-二甲基硫脲、N,N’-二乙基硫脲、N,N’-二苯基硫脲、硫氰酸铵、二硫化四甲基秋兰姆、2,2’-二硫代双(苯并噻唑)、二甲基二硫代氨基甲酸钠、2-甲氧基-4-丙基苯酚、3,4,5-三羟基苯甲酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、N-亚硝基苯基羟胺铵、丁基羟基苯甲醚、羟基-8-喹啉、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-哌啶氧、5-羟基-1,4-萘醌、(N-(1,3-二甲基丁基)N’苯基-对亚苯基二胺、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、双氰胺、胍、和/或氰胺；硫脲和烷基硫脲、巯基苯并咪唑(MBI)或巯基苯并噻唑(MBT)及其组合、丁基羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚、羟基喹啉、5,5-二甲基-1,3-环己烷二酮、和/或硫氰酸钠；二乙基硫脲、二甲基硫脲、巯基苯并噻唑和巯基苯并咪唑；沉淀剂，例如但不限于氢氧化物、羧酸盐、碳酸盐、砷酸盐、氰尿酸盐、磷衍生物和/或硫衍生物；磷盐、磷酸钠、磷酸氢钠、植酸、或硫盐、硫化钠、硫氢化钠、或对于碳酸盐族来说为碳酸钠；碳酸钠和/或磷酸钠；牺牲剂如醇族的那些，例如一元醇、多元醇、甘油、丙二醇、1,3-丙二醇、异丙醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇(FETA)、三羟甲基乙烷、新戊二醇、1,1-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-戊二醇、三羟甲基丙烷和/或1,5-戊二醇、部分或完全水解的聚乙烯醇；和/或抗氧化剂；

或前述任意组合。

10.一种适合用于处理产出水的组合物，其包含(i)一种或多种稳定剂与以下任一或二者的组合：(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属，和(iii)一种或多种水溶性聚合物；其中如果存在所述(iii)一种或多种水溶性聚合物，则该一种或多种稳定剂能够防止或抑制(iii)一种或多种水溶性聚合物通过该(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属的降解。

11.权利要求10的组合物，其中：

i.该组合物包含(i)一种或多种稳定剂，(ii)一种或多种还原剂和一种或多种金属，和(iii)一种或多种水溶性聚合物，

ii.该组合物适合于处理缺氧经处理的产出水和/或在缺氧条件下的产出水；

iii.所述一种或多种水溶性聚合物包含氧；

iv.将氧加入所述组合物；

v.该组合物适合于处理产出水，其中在用所述一种或多种还原剂和所述金属处理所述产出水之前、期间和/或之后加入氧，任选地其中所述氧通过如下方式加入：加入含有溶解氧的水如加入地表水；鼓泡；和/或加压空气；

vi.该组合物适合于处理产出水，其中在处理所述产出水之前、期间和/或之后加入氧，所述加入氧通过如下方式加入：加入含有溶解氧的水如加入地表水；鼓泡；和/或加压空气；

vii.所述一种或多种金属包含铁和/或含铁化合物，任选地为Fe⁺²形式；

viii.所述一种或多种还原剂包含含焦亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、(水合)二氧化硫和/或亚硫酸盐的化合物；

ix.所述产出水包含一种或多种PAM，例如包含丙烯酰胺结构部分的任何聚合物或共聚物，一种或多种丙烯酰胺(共)聚合物和/或一种或多种水溶性高分子量阴离子聚丙烯酰胺基聚合物，任选地其中所述一种或多种PAM包含一种或多种HPAM和/或一种或多种DPAM；

x.所述产出水包含聚合物驱产出水；

xi.所述稳定剂包含硫脲、二乙基硫脲、硫氰酸钠/铵、苯并三唑、MBI和/或MBT；

xii.所述稳定剂包含自由基清除剂；硫脲、2-巯基苯并噻唑、双甲酮、N,N’-二甲基硫脲、N,N’-二乙基硫脲、N,N’-二苯基硫脲、硫氰酸铵、二硫化四甲基秋兰姆、2,2’-二硫代双(苯并噻唑)、二甲基二硫代氨基甲酸钠、2-甲氧基-4-丙基苯酚、3,4,5-三羟基苯甲酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、N-亚硝基苯基羟胺铵、丁基羟基苯甲醚、羟基-8-喹啉、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-哌啶氧、5-羟基-1,4-萘醌、(N-(1,3-二甲基丁基)N’苯基-对亚苯基二胺、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,5-二(叔戊基)对苯二酚、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、双氰胺、胍、和/或氰胺；硫脲和烷基硫脲、巯基苯并咪唑(MBI)或巯基苯并噻唑(MBT)及其组合、丁基羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚、羟基喹啉、5,5-二甲基-1,3-环己烷二酮、和/或硫氰酸钠；二乙基硫脲、二甲基硫脲、巯基苯并噻唑和巯基苯并咪唑；沉淀剂例如但不限于氢氧化物、羧酸盐、碳酸盐、砷酸盐、氰尿酸盐、磷衍生物和/或硫衍生物；磷盐、磷酸钠、磷酸氢钠、植酸、或硫盐、硫化钠、硫氢化钠、或对于碳酸盐族来说为碳酸钠；碳酸钠和/或磷酸钠；牺牲剂如醇族的那些，例如一元醇、多元醇、甘油、丙二醇、1,3-丙二醇、异丙醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇(FETA)、三羟甲基乙烷、新戊二醇、1,1-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-戊二醇、三羟甲基丙烷和/或1,5-戊二醇、部分或完全水解的聚乙烯醇；和/或抗氧化剂；

或前述任意组合。

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