EA027642B1

EA027642B1 - Стабилизированная водная композиция водоосветлителя и способы ее использования

Info

Publication number: EA027642B1
Application number: EA201590444A
Authority: EA
Inventors: Стефен М. Хойлес; Калли М. Эйерз
Original assignee: ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2017-08-31
Also published as: CA2879804A1; MX365808B; CN104603166B; WO2014035723A1; BR112015003653A2; AR092376A1; US9695367B2; EP2888299B1; EA201590444A1; NO2986807T3; AU2013309302A1; CA2879804C; AU2013309302B2; CN104603166A; MX2015002636A; EP2888299A1; UA114424C2; BR112015003653B1; US20150210938A1

Abstract

Дисперсии и эмульсии нефть-вода, произведенные в результате проведения операций в нефтяной промышленности, подвергают деэмульгированию и осветлению при использовании водной композиции водоосветлителя. Образование таких дисперсии и эмульсий нефть-вода ингибируют и подавляют при использовании водной композиции водоосветлителя, содержащей латексную дисперсию анионного полимера, спирт и основание. Латексная дисперсия анионного полимера содержит анионный полимер, содержащий А) 2-80 мас.% по меньшей мере одного C-Cα,β-этиленненасыщенного карбокислотного мономера; В) 15-80 мас.% по меньшей мере одного неионного сополимеризуемого α,β-этиленненасыщенного мономера; С) 0-50 мас.% одного или нескольких следующих далее мономеров: C1) по меньшей мере один сложный эфир неионного винилового поверхностно-активного вещества; или С2) по меньшей мере один неионный сополимеризумый α,β-этиленненасыщенный мономер, имеющий более длинные полимерные цепи в сопоставлении с мономером В); или C3) по меньшей мере один неионный уретановый мономер; и необязательно D) 0-5 мас.% по меньшей мере одного сшивателя.

Description

Настоящее изобретение относится к защищенной от замерзания водной композиции водоосветлителя и способу деэмульгирования и осветления эмульсий и дисперсий нефть-вода, произведенных в результате проведения операций по добыче и перегонке нефти, при использовании упомянутой водной композиции водоосветлителя.

Уровень техники

Дисперсия представляет собой смесь, в которой одна фаза диспергирована в другой непрерывной фазе с другими композицией или фазой. Эмульсия представляет собой дисперсию, содержащую две несмешиваемые жидкости, одна из которых диспергирована в виде капелек (внутренняя фаза) в другой (непрерывная или внешняя фаза). Таким образом, все эмульсии представляют собой дисперсии, но не все дисперсии представляют собой эмульсии. Стабильные эмульсии являются теми из них, которые неспособны растворяться в образующих их фазах без применения некоторой формы механической или химической обработки.

В нефтяной промышленности регулярно производят смеси и дисперсии нефти и воды различные операции, включающие нижеследующее, но не ограничивающиеся только этим: поисково-разведочные работы, добыча, перегонка и химическая переработка углеводородов, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: сырая нефть, газ и их производные продукты. Такие смеси обычно также содержат и другие соединения, включающие нижеследующее, но не ограничивающиеся только этим: воски, асфальтены, различные соли, суспендированные материалы, биологическое поверхностноактивное вещество из грунта, добавленные поверхностно-активные реагенты, ингибирующие образование коррозии/отложений, и т.п., которые могут варьироваться при переходе от одного местоположения к другому. В дополнение к этому, проблемы с фазовым разделением могут вызывать синтетические и природные поверхностно-активные вещества, либо получаемые по месту, либо добавляемые в методиках повышения нефтеотдачи, такие как химическое заводнение с применением щелочного поверхностноактивного вещества (ЩПАВ) и химическое заводнение с применением щелочного полимерного поверхностно-активного вещества (ЩИПАВ). Наряду с присутствием данных других соединений к образованию из данных смесей нефти и воды дисперсий и относительно стабильных эмульсий приводят и высокие сдвиговые и перемешивающие усилия. Некоторые такие эмульсии представляют собой эмульсии вода в нефти, обычно в нефтяной промышленности называемые регулярными эмульсиями, в которых нефть представляет собой непрерывную фазу. Другие представляют собой эмульсии нефть в воде, обычно в нефтяной промышленности называемые обратными эмульсиями, в которых вода представляет собой непрерывную фазу.

Разрушение эмульсий нефть-вода означает разделение фаз нефти и воды. Термин разрушение подразумевает то, что эмульгирующие пленки вокруг капелек воды или нефти разрушаются, так что может происходить коалесценция, которая с течением времени в результате приводит к разделению фаз нефти и воды, например, в результате гравитационного отстаивания. Например, деэмульгаторы описывают класс веществ, которые разрушают или разделяют эмульсию, либо нормальную, либо обратную, на составляющие ее фазы. Осветлители описывают соединения, которые используют для разрушения эмульсий и отделения фазы нефти от воды, что, тем самым, делает воду более осветленной. Известно наличие некоторого перекрывания в типах соединений, которые эффективно деэмульгируют, и соединений, которые осветляют, т.е. некоторые соединения являются подходящими для использования как для деэмульгирования, так и для осветления эмульсий и дисперсий нефть-вода.

Во время фазы добычи из нефтяной скважины в грунт может быть закачано большое количество воды через одну или несколько нагнетательных скважин в целях выталкивания нефти в подземном пласте из грунта в направлении продуктивной скважины. По мере роста срока службы скважин из скважины в комбинации с нефтью добывается пластовая вода. Кроме того, во многих методиках извлечения нефти вторичными и третичными способами, таких как заводнение с закачкой водяного пара, извлечение нефти из битуминозного/нефтеносного песчаников и гравитационное дренирование при закачке водяного пара (ГДЗВП), для извлечения нефти используют большие количества воды. В таких обстоятельствах нефть обычно выходит из грунта в виде эмульсии. Для разрушения данной эмульсии, т.е. отделения воды от фазы нефти, в общем случае используют деэмульгаторы, такие как полиалкиленгликоли (ПАГ), блоксополимеры поли(этиленоксида) (ПЭО) и поли(пропиленоксида) (ППО) и алкоксилаты алкилфенольной смолы. В некоторых случаях в поток промысловой нефтяной эмульсии также добавляют водоосветлители.

Сразу после разделения эмульсии на нефтяную фракцию и водную фракцию полученная водная фракция (т.е. добываемая вода) может содержать приблизительно 1000 частей в расчете на миллион частей (ч./млн) нефти, захваченной в водной фазе. Другими словами, образуется обратная эмульсия, т.е. эмульсия нефть в воде. Данная эмульсия имеет окраску где-то в интервале от коричневой до черной в зависимости от количества присутствующих примесей. Такая добываемая вода может быть генерирована в больших количествах (т.е. вплоть до миллионов галлонов (3,78 миллиона литров) в сутки) и либо повторно закачиваться в пласт, либо утилизироваться в океан. Постановления правительства, такие как Закон о чистой воде США и Кодекс Агентства по охране окружающей среды США в числе поста- 1 027642 новлений федеральных органов в Соединенных Штатах, требуют уменьшения величины уровня содержания нефти вплоть до очень низких уровней перед тем, как добываемая вода может быть выброшена. Хотя количество нефти, допускаемое в выбрасываемой воде в соответствии с такими постановлениями, варьируется при переходе от одной юрисдикции к другой, стандарт в общем случае является очень низким, т.е. обычно намного меньшим чем 100 ч./млн нефти в воде. Кроме того, в условиях увеличения затрат и постановлений в отношении использования пресной воды для повторного использования воды требуются низкие уровни нефти. Практика уменьшения нефти в воде от встречающегося в природе количества до менее чем 50 ч./млн обычно известна под наименованием осветления и представляет собой просто разрушение обратной эмульсии. Осветление такой деэмульгированной пластовой воды обычно включает использование акрилатных полимеров, катионных полимеров, катионных полиэлектролитов и растворимых в воде амфифильных полимеров для флоккулирования суспендированных нефтяных и дисперсных материалов и, тем самым, получения (более) осветленной воды.

Успешные выбор и использование эффективных полимерных соединений для деэмульгирования и осветления эмульсий нефть-вода, полученных во время проведения операций в нефтяной промышленности, являются очень сложными, поскольку то, будет или нет функционировать конкретный полимер, зависит от множества факторов, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: геологическое строение и местоположение подземных нефтесодержащих пластов, источник воды, природа суспендированных твердых веществ, тип нефти, природа других использующихся реагентов и тому подобное. Таким образом, отсутствует какое-либо одно решение для практики деэмульгирования и осветления нефтепромысловых эмульсий. В зависимости от индивидуальных нефтяных месторождений и задействованных условий различные полимеры будут обеспечивать получение оптимальных эксплуатационных характеристик в различных местоположениях.

Предшествующий уровень техники включает множество патентов и литературных источников общего содержания, относящихся к деэмульгированию и осветлению дисперсий и эмульсий нефть-вода, добываемых в результате проведения операций в нефтяной промышленности.

Например, в публикации патентной заявки США И8 2007/0244248 описывается использование полимера, содержащего ароматические и олеофильные группы, для деэмульгирования эмульсий нефтьвода. В публикации И8Р 5100582 описывается очень специфическая композиция тетраполимера, содержащего статистические комбинации из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, метилметакрилата и бутилакрилата, для использования в качестве деэмульгатора для системы вода в сырой нефти.

Кроме того, в каждой из публикаций И8Р 6025426 и И8Р 5330650 излагается использование гидрофильных катионных сополимеров акриламида, имеющих высокую молекулярную массу, в качестве вспомогательных добавок для водоосветления. В публикации И8Р 4582628 описывается использование полимеров винильного типа, произведенных из гидрофильных и гидрофобных винильных полимеров, для деэмульгирования эмульсий из нефти и воды в нефтяной промышленности.

В публикации И8Р 5643460 описываются низкомолекулярные растворимые в воде катионные полимеры метилхлорида диметиламиноэтилакрилата и четвертичной соли бензилхлорида для разрушения эмульсий нефть в воде, получающихся в результате проведения операций на нефтяном месторождении. В публикации И8Р 5472617 предлагается способ деэмульгирования эмульсии из сырой нефти и воды, который включает добавление деэмульгаторов, полученных из (мет)акрилатов оксиалкилатов, сополимеризованных с гидрофильными мономерами.

В публикации китайской патентной заявки СЫ1883740 описывается использование полимеров, произведенных из гидрофобных мономеров сложных эфиров (мет)акриловой кислоты и гидрофильных мономеров (мет)акриловой кислоты и имеющих молекулярные массы в диапазоне от 5000 до 100000 г/моль, для деэмульгирования эмульсий из сырой нефти и воды.

В патентной публикации США И8 20110031163 описывается гидрофобно модифицированные, модифицированные при использовании поверхностно-активного вещества и слегка сшитые анионные акрилатные сополимеры для разделения дисперсий или эмульсий из нефти и воды, образованных в связи с проведением операций на нефтяном месторождении.

Однако ни в одном из вышеупомянутых источников в виде патентов и публикаций не описываются стабилизированные полимеры для разрушения эмульсий нефть-вода, произведенных в результате проведения операций на нефтяном месторождении и при перегонке нефти, находящихся и/или функционирующих в чрезвычайно холодных окружающих средах, таких как арктические регионы. Улучшенная низкотемпературная стабильность, иногда называемая защитой от замерзания, является важной не только для использования, но также и для хранения и транспортирования. Сюда включаются как морское транспортирование в бочках, так и перекачивание через трубопроводы для полимерных соединений при проведении операций в нефтяной промышленности в холодных окружающих средах. В случае хранения водных растворов полимеров в местоположении, в котором температура окружающей среды опускается ниже 0°С, растворы могут замерзать, разделяться или образовывать отстой, что, таким образом, препятствует реализации возможности перекачивать достаточные количества полимерного раствора до желательной текучей среды. Существует потребность в низкотемпературной водной композиции водоосветлителя, подходящей для использования при деэмульгировании эмульсий из нефти и воды в нефтяной

- 2 027642 промышленности, которая демонстрирует улучшенную низкотемпературную стабильность.

Краткое изложение изобретения

Настоящее изобретение предлагает такую стабилизированную водную композицию водоосветлителя и способ ее использования для разделения фаз нефти и воды у дисперсии или эмульсии нефть-вода, произведенных в результате проведения операций в нефтяной промышленности, где водная композиция водоосветлителя является стабильной в диапазоне от -40 до 60°С и при циклическом изменении температуры в диапазоне от -40 до 60°С. Водная композиция водоосветлителя подается в эмульсию нефть-вода в количестве, обеспечивающем в результате эффективное деэмульгирование. Водная композиция водоосветлителя содержит ΐ) латексную дисперсию анионного полимера, предпочтительно в количестве в диапазоне от 20 до 80 мас.%, где анионный полимер включает А) по меньшей мере один С₃-С₈ α,βэтиленненасыщенный карбокислотный мономер, предпочтительно метакриловую кислоту, акриловую кислоту или их смесь, предпочтительно в количестве 15-80 мас.%; В) по меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер, предпочтительно моновиниловый сложный эфир, более предпочтительно этилацетат, предпочтительно в количестве 15-80 мас.%; С) необязательно одного или нескольких из следующих далее представителей: (1) по меньшей мере один сложный эфир неионного винилового поверхностно-активного вещества; (2) по меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер, имеющий более длинные полимерные цепи в сопоставлении с мономером В); и (3) по меньшей мере один неионный уретановый мономер, предпочтительно в количестве 0-50 мас.%; и Ό) необязательно, по меньшей мере один сшиватель, предпочтительно в количестве 0-5 мас.%, где уровни массового процентного содержания А, В, С и Ό в совокупности составляют 100% и получаются в расчете на совокупную массу латексной дисперсии анионного полимера ΐ); ίί) спирт, предпочтительно этиленгликоль или пропиленгликоль, предпочтительно в количестве в диапазоне от 5 до 70 мас.%; ίίί) основание, предпочтительно в количестве в диапазоне от 0,05 до 0,22 ммоль/г в расчете на массу латексной дисперсии анионного полимера ΐ); и ίν) воду, которая составляет баланс композиции. Уровни массового процентного содержания для ΐ), ίί), ίίί), ίν) в совокупности составляют 100% и получаются в расчете на совокупную массу водной композиции водоосветлителя.

В частности, по меньшей мере один С₃-С₈ α,β-этиленненасыщенный карбокислотный мономер описывается формулой

К'

I (I) ксн=с-соон где К представляет собой Н, а К' представляет собой Н, С₁-С₄-алкил или -СН₂СООХ; К представляет собой -СООХ, а К' представляет собой Н или -СН₂СООХ; или К представляет собой СН₃, а К' представляет собой Н; и X представляет собой Н или С₁-С₄-алкил.

По меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер описывается формулой

О

II где Υ представляет собой Н, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', СП, С1, или -СН=СН₂; Υ представляет собой СН₃, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', СП или -СН=СН₂; или Υ и Ζ представляют собой С1; и К представляет собой С₁-С₈-алкил или С₂-С₈-гидроксиалкил; К' представляет собой Н, С1, Вг или С₁-С₃-алкил; и К' представляет собой С₁-С₈-алкил.

Кроме того, в случае присутствия такового мономерный компонент С) представляет собой один или несколько следующих далее мономеров:

(1) по меньшей мере один сложный эфир неионного винилового поверхностно-активного вещества, описывающийся формулой

К' О К

I II I (Ш)

КО-(СН₂СНО)_т(С₂Н4О)_п—с—с=сн₂ где К представляет собой Н или СН₃; каждый К' представляет собой С₁-С₄-алкил; К представляет собой С₈-С₂₀-алкил или С₈-С₁₆-алкилфенил; η представляет собой среднее значение в диапазоне 6-100, а т представляет собой среднее значение в диапазоне приблизительно 0-50 при том условии, что п>ш, и (η+т) составляет приблизительно 6-100;

(2) по меньшей мере один неионный сополимеризумый α,β-этиленненасыщенный мономер, имеющий более длинные полимерные цепи в сопоставлении с мономером В) и описывающийся формулой

О

II где Υ представляет собой Н, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К' или Υ представляет собой СН₃, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', и К представляет собой С₁₀-С₂₀-алкилгидроксиалкил; К'

- 3 027642 представляет собой С₄-С₈-алкил; и К представляет собой С₉-С₂₀-алкил; и (3) по меньшей мере один неионный уретановый мономер, который представляет собой уретановый продукт реакции между содержащим одну гидроксильную группу неионным поверхностно-активным веществом и моноэтиленненасыщенным моноизоцианатом.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение предлагает способ ингибирования и подавления образования эмульсий нефть-вода, генерированных во время проведения операций в нефтяной промышленности из нефтяных и водных предшественников, которые становятся перемешанными во время проведения операций. Данный способ ингибирования и подавления образования эмульсий нефтьвода включает подачу эффективного для деэмульгирования количества, предпочтительно в диапазоне от 1 до 10000 ч./млн, вышеупомянутой водной композиции водоосветлителя в нефтяной предшественник, в водный предшественник или в оба данных предшественника до, во время или после перемешивания предшественников.

Дисперсия или эмульсия нефть-вода могут представлять собой дисперсию или эмульсию нефть в воде или дисперсию или эмульсию вода в нефти.

Подробное описание изобретения

Полимер в соответствии с использованием в настоящем документе и с определением в публикации Ρν ВШтсусг. Ж ίη ТеХЪоок οί Ро1утег §с1епсе, кесоиб сбПюп. 1971 представляет собой относительно большую молекулу, образованную из продуктов реакции более мелких химических повторяющихся звеньев. Полимеры могут обладать структурами, которые являются линейными, разветвленными, звездообразными, петлевидными, сверхразветвленными, сшитыми или представляют собой их комбинацию; полимеры могут иметь один тип повторяющегося звена (гомополимеры), или они могут иметь более чем один тип повторяющегося звена (сополимеры). Сополимеры могут иметь различные типы повторяющихся звеньев, скомпонованных случайным образом, последовательно, в блоках, в других компоновках или в виде любой их смеси или комбинации. Химические вещества, которые вступают в реакцию друг с другом с образованием повторяющихся звеньев полимера, в настоящем документе известны под наименованием мономеры, а полимер в настоящем документе считается образованным из заполимеризованных звеньев мономеров, которые вступают в реакцию с образованием повторяющихся звеньев, или включающим данные звенья. Химическая реакция или реакции, в которых мономеры вступают в реакцию с превращением в заполимеризованные звенья полимера, будь это гомополимер или любой тип сополимера, в настоящем документе известны под наименованием полимеризация или полимеризование.

Во всех композициях в настоящем документе уровни массового процентного содержания всегда в совокупности будут составлять 100%. Таким образом, уровни процентного содержания, заявленные ниже в настоящем документе для описания долей различных мономерных компонентов в полимере, во всех случаях получаются в расчете на совокупную массу полимера, что в совокупности составляет 100%.

Молекулярные массы полимеров могут быть измерены стандартными методами, такими как, например, эксклюзионная хроматография размеров (также называемая гель-проникающей хроматографией) или измерение характеристической вязкости.

В соответствии с использованием в настоящем документе префикс (мет)акрил- обозначает метакрил- или акрил-.

Термин операции в нефтяной промышленности в соответствии с использованием в настоящем документе включает нижеследующее, но не ограничивается только этим: виды деятельности и способы, предназначенные для поисково-разведочных работ, добычи, перегонки и химической переработки углеводородов, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: сырая нефть, газ и их производные. Например, поисково-разведочные работы зачастую включают начальное бурение скважин, где в качестве смазки и теплопоглотителя используют буровой раствор или буровой шлам, которые обычно представляют собой смесь из жидких и газообразных текучих сред и твердых веществ. Для стабилизации такого шлама в целях получения гомогенной композиции полезными являются подходящие для использования диспергаторы. Операции по добыче включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: перекачивание больших количеств воды в грунт в соответствии с представленным выше описанием, что соразмерно генерирует большие количества пластовой воды - дисперсии или эмульсии нефть в воде. Обычная и выгодная практика заключается в разрушении таких эмульсий при использовании добавок для удаления и извлечения нефти из добываемой воды. Способы перегонки нефти, например, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: удаление неорганических твердых веществ и солей (называемое обессоливанием) из добываемой нефти. Операции по обессоливанию приводят к получению смесей нефть в воде, которые требуют проведения осветления и/или деэмульгирования перед выбрасыванием или повторным использованием. Наконец, химическая переработка в нефтяной промышленности включает множество различных видов деятельности, таких как, например, без ограничения: получение этилена в результате фракционирования, что включает операции по водяному закаливанию. Операции по закаливанию при производстве этилена генерируют закалочную воду, содержащую тяжелые, средние и легкие углеводороды, и поэтому требуют проведения деэмульгирования и/или осветления. Специалисты в соответствующей области техники легко установят множество различ- 4 027642 ных операций, производимых в нефтяной промышленности, для которых целесообразно может быть использовано настоящее изобретение, и изобретение предполагает включение всех таких областей применения.

Термин эмульсия нефть-вода в соответствии с использованием в настоящем документе включает дисперсии даже там, где стабильная эмульсия не существует, а также включает эмульсии вода в нефти и эмульсии нефть в воде, а также множественные эмульсии, такие как вода в нефти в воде. Нефть представляет собой непрерывную или внешнюю фазу в эмульсиях вода в нефти. Для эмульсий нефть в воде непрерывная или внешняя фаза представляет собой воду.

Конечные точки диапазонов считаются определенными и признаются включающими в свои допуски другие значения в соответствии с представлениями специалистов в соответствующей области техники, включающие нижеследующее, но не ограничивающиеся только этим: значения, которые незначительно отличаются от соответствующей конечной точки, относящейся к данному изобретению (другими словами, конечные точки должны восприниматься как включающие значения приблизительные или близкие или примерные в сопоставлении с каждой соответствующей конечной точкой). Пределы по диапазонам и соотношениям, приведенные в настоящем документе, являются комбинируемыми. Например, в случае приведения диапазонов 1-20 и 5-15 для конкретного параметра необходимо понимать то, что, тем самым, также рассматриваются и включаются диапазоны 1-5, 1-15, 5-20 или 15-20.

Термин стабильный при отнесении к водным композициям водоосветлителей настоящего изобретения определяется в настоящем документе как обозначение того, что композиция не образует гель или осадок вследствие воздействия температуры, будь это низкая температура, высокая температура или циклическое изменение температуры в диапазоне от низкой температуры до высокой температуры. Обычно низкие температуры составляют - 40°С и более, а высокие температуры составляют 60°С и менее.

Настоящее изобретение предлагает водную водоосветляющую композицию и способ ее использования для разделения фаз нефти и воды у дисперсии или эмульсии нефть-вода, произведенных в результате проведения операций в нефтяной промышленности. Водная водоосветляющая композиция содержит:

ί) латексную дисперсию анионного полимера, где анионный полимер включает:

A) по меньшей мере один С₃-С₈ α,β-этиленненасыщенный карбокислотный мономер;

B) по меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер;

C) необязательно одного или нескольких из следующих далее представителей:

(1) по меньшей мере один сложный эфир неионного винилового поверхностно-активного вещества;

(2) по меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер, имеющий более длинные полимерные цепи в сопоставлении с мономером В); и (3) по меньшей мере один неионный уретановый мономер; и

Ό) необязательно, по меньшей мере один сшиватель.

Латексная дисперсия анионного полимера также может включать вплоть до приблизительно 10 мас.%, в расчете на совокупную массу латексной дисперсии анионного полимера, других анионных, катионных мономеров или неионных мономеров.

Латексная дисперсия анионного полимера ί) присутствует в количестве, равном или большем в сопоставлении с 20 мас.%, предпочтительно равном или большем в сопоставлении с 30, а более предпочтительно равном или большем в сопоставлении с 40 мас.%, в расчете на совокупную массу водной композиции водоосветлителя. Водная композиция водоосветлителя содержит латексную дисперсию анионного полимера ί) в количестве, равном или меньшем в сопоставлении с 80 мас.%, предпочтительно равном или меньшем в сопоставлении с 70, а более предпочтительно равном или меньшем в сопоставлении с 60 мас.%, в расчете на совокупную массу водной композиции водоосветлителя.

Водная композиция водоосветлителя, кроме того, содержит спирт ίί). Подходящие для использования спирты могут быть выбраны из группы, состоящей из гликолей, гликолевых простых эфиров, метанола, этанола и их комбинаций. Предпочтительно спирт выбирают из изопропанола, диэтиленгликолевого монобутилового простого эфира, этиленгликолевого монобутилового простого эфира, диэтиленгликолевого моноэтилового простого эфира, этиленгликолевого монобутилового простого эфира, этиленгликолевого монопропилового простого эфира, дипропиленгликолевого монометилового простого эфира, дипропиленгликолевого монобутилового простого эфира, пропиленгликолевого монометилового простого эфира, пропиленгликолевого монопропилового простого эфира, пропиленгликолевого монобутилового простого эфира, бутилацетата, пропиленгликоля, этиленгликоля и их комбинаций, предпочтительно пропиленгликоля, более предпочтительно этиленгликоля.

Спирт ίί) присутствует в количестве, равном или большем в сопоставлении с 5 мас.%, предпочтительно равном или большем в сопоставлении с 25, а более предпочтительно равном или большем в сопоставлении с 45 мас.%, в расчете на совокупную массу водной композиции водоосветлителя. Водная композиция водоосветлителя содержит спирт ίί) в количестве, равном или меньшем в сопоставлении с 70 мас.%, предпочтительно равном или меньшем в сопоставлении с 60, а более предпочтительно равном

- 5 027642 или меньшем в сопоставлении с 55 мас.%, в расчете на совокупную массу водной композиции водоосветлителя.

Водная композиция водоосветлителя, кроме того, содержит основание ίίί). Как это ни удивительно, но заявители обнаружили то, что добавление основания делает возможной более значительную концентрацию анионного полимера в водной композиции водоосветлителя настоящего изобретения при одновременном выдерживании приемлемой вязкости при пониженных температурах и сохранении стабильности при более высоких температурах и/или сохранении стабильности при одновременном циклическом изменении температуры в диапазоне от низкой до высокой температур. Чрезмерно малое количество основания может в результате привести к нестабильности во время циклического изменения температуры, например, водная композиция водоосветлителя может образовывать гель или осадок. Чрезмерно большое количество основания может в результате привести к нестабильности, например, образованию геля, при более высоких температурах и во время циклического изменения температуры. Различные анионные полимеры требуют различных количеств основания, эффективное количество основания для конкретного анионного полимера является количеством, которое придает водной композиции водоосветлителя стабильность в диапазоне от - 40 до 60°С и при циклическом изменении температуры в диапазоне от - 40 до 60°С.

Подходящими для использования основаниями являются сильные основания, такие как гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид бария или гидроксид рубидия, и слабые основания, такие как аммиак, метиламин и пиридин, предпочтительно гидроксид натрия. Основание в водной композиции водоосветлителя присутствует в количестве, равном или большем в сопоставлении с 0,05 ммоль в расчете на один грамм на основе сухой массы анионного полимера (ммоль/г), предпочтительно равном или большем в сопоставлении с 0,65, а более предпочтительно равном или большем в сопоставлении с 0,08 ммоль на основе сухой массы анионного полимера. Основание в водной композиции водоосветлителя присутствует в количестве, равном или меньшем в сопоставлении с 0,22 ммоль/г на основе сухой массы анионного полимера, предпочтительно равном или меньшем в сопоставлении с 0,17 ммоль/г, а более предпочтительно равном или меньшем в сопоставлении с 0,12 ммоль/г на основе сухой массы анионного полимера.

Водная композиция водоосветлителя настоящего изобретения содержит воду. Вода может присутствовать в латексной дисперсии анионного полимера ί), диоле ίί) и/или основании ίίί). В случае содержания воды в латексной дисперсии анионного полимера ί) и/или содержания воды в диоле ίί) и/или содержания воды в основании ίίί) вода будет включаться в уровни массового процентного содержания, описанные в диапазонах для ί), ίί) и ίίί) в настоящем документе выше. Однако в водную композицию водоосветлителя может быть добавлено дополнительное количество воды ίν). В случае добавления дополнительного количества воды данное количество будет составлять баланс массы водной композиции водоосветлителя таким образом, чтобы уровни массового процентного содержания для ί), ίί), ίίί) и ίν) складывались, составляя в совокупности 100 мас.%.

Настоящее изобретение также предлагает способ ингибирования и подавления образования эмульсий нефть-вода, генерированных во время проведения операций в нефтяной промышленности из нефтяных (органических) и водных (водосодержащих) предшественников, которые становятся перемешанными во время проведения упомянутых операций и в других отношениях образуют дисперсии и эмульсии нефть-вода. Данный способ ингибирования и подавления образования эмульсий нефть-вода включает подачу описанной выше водной композиции водоосветлителя в нефтяной предшественник, в водный предшественник или в оба данных предшественника до, во время или после перемешивания предшественников.

Вне зависимости от того, будет ли проведена подача в предшественники дисперсии или эмульсий нефть-вода или в уже полученные дисперсии или эмульсии нефть-вода, использование водной композиции водоосветлителя в соответствии с настоящим изобретением может уменьшить вязкость получающейся в результате смеси из нефти и воды, и, таким образом, могут быть достигнуты лучшие характеристики текучести, что может облегчить дальнейшие переработку и техническое обслуживание.

Кроме того, в то время как в операциях в нефтяной промышленности в качестве деэмульгаторов и/или осветлителей дисперсий и эмульсий нефть-вода обычно использовали катионные полимеры, использование латексной дисперсии анионных полимеров в соответствии со способами настоящего изобретения предположительно уменьшает потенциальный вред для окружающей среды. Это обуславливается тем, что, как представляется, латексная дисперсия анионных полимеров, описанных в настоящем документе, и ее использование в качестве деэмульгаторов и осветлителей нефть-вода являются менее токсическими в сопоставлении с прежде использовавшимися катионными полимерами.

Говоря более конкретно, латексная дисперсия анионных полимеров, подходящих для использования в соответствии с настоящим изобретением, содержит 15-80 мас.%, в расчете на совокупную массу латексной дисперсии анионного полимера, по меньшей мере одного ненасыщенного карбокислотного мономера А), описывающегося формулой

- 6 027642 κι (ΐ) ксн=с-соон где К представляет собой Н, а К' представляет собой Н, СгС₄-алкил или -СН₂СООХ; К представляет собой -СООХ, а К' представляет собой Н или -СН₂СООХ; или К представляет собой СН₃, а К' представляет собой Н; и X представляет собой Н или СрСд-алкил.

Подходящие для использования С₃-С₈ α,β-этиленненасыщенные карбокислотные мономеры А), предназначенные для использования в способах настоящего изобретения, включают, например, без ограничения: (мет)акриловую кислоту, α-хлоракриловую кислоту, кротоновую кислоту, фумаровую кислоту, цитраконовую кислоту, мезаконовую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту, аконитиновую кислоту и их смеси. Наиболее подходящими для использования, как представляется, являются (мет)акриловые кислоты.

Латексная дисперсия анионных полимеров, подходящих для использования в способах настоящего изобретения, кроме того, содержит 15-80 мас.%, в расчете на совокупную массу латексной дисперсии анионного полимера, по меньшей мере одного неионного сополимеризуемого α,β-этиленненасыщенного мономера В), описывающегося формулой

О

II где Υ представляет собой Н, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', СЫ, С1, иди -СН=СН₂; Υ представляет собой СН₃, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', СЫ, С(О)ОК или -СН=СН₂; или Υ и Ζ представляют собой С1; и К представляет собой С₁-С₈-алкил или С₂-С₈-гидроксиалкил; К' представляет собой Н, С1, Вг или С₁-С₃-алкил; и К представляет собой С₁-С₈-алкил.

Подходящие для использования неионные сополимеризуемые С₂-С₁₁ α,β-этиленненасыщенные мономеры В), предназначенные для использования в способах настоящего изобретения, включают, например, без ограничения: С₁-С₈-алкиловые и С₂-С₈-гидроксиалкиловые сложные эфиры акриловой и метакриловой кислоты, в том числе этилакрилат, этилметакрилат, метилметакрилат, 2-этилгексилакрилат, пропилметакрилат, изопропилметакрилат, бутилакрилат, бутилметакрилат, н-амилметакрилат, вторамилметакрилат, гексилметакрилат, кротилметакрилат, гидроксиэтилметакрилат, гидроксипропилметакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксибутилметакрилат; стирол, винилтолуол, изопропилстирол и пхлорстирол; винилацетат, винилбутират, винилкапролат; акрилонитрил, метакрилонитрил, бутадиен, изопрен, винилхлорид, винилиденхлорид, винилпропионат, винилбутират, винил-трет-бутират, винилкапринат, винилметиловый простой эфир, винилэтиловый простой эфир, винил-н-пропиловый простой эфир, винилизопропиловый простой эфир, винил-н-бутиловый простой эфир, винилизобутиловый простой эфир, винилфениловый простой эфир, α-хлорвинилфениловый простой эфир, метакрилонитрил, акриламид, метакриламид, Ν-алкилакриламиды, Ν-арилакриламиды, Ν-винилпирролидон, Ы-винил-3морфолиноны, Ν-винилоксазолидон, Ν-винилимидазол и их комбинации. На практике предпочтительным является моновиниловый сложный эфир, такой как этилакрилат, бутилакрилат или их смесь со стиролом, гидроксиэтилакрилатом, акрилонитрилом, винилхлоридом или винилацетатом.

Латексная дисперсия анионных полимеров, подходящих для использования в способах настоящего изобретения, кроме того, может содержать 0-50 мас.%, в расчете на совокупную массу латексной дисперсии анионного полимера, одного или нескольких следующих далее мономеров:

С1) по меньшей мере один мономер сложного эфира неионного винилового поверхностноактивного вещества, описывающийся формулой

К’ О К

I II 1 (Ш)

КО-(СН₂СНО)_т(С₂Н4О)„—с—с=сн₂ где К представляет собой Н или СН₃, каждый К' представляет собой С₁-С₄-алкил, К представляет собой С₈-С₃₀-алкил или С₈-С₁₆-алкилфенил, η представляет собой среднее значение в диапазоне 6-100, а т представляет собой среднее значение в диапазоне приблизительно 0-50 при том условии, что п>ш, и (η+т) составляет приблизительно 6-100;

С2) по меньшей мере один неионный сополимеризумый α,β-этиленненасыщенный мономер, имеющий более длинные полимерные цепи в сопоставлении с мономером В) и описывающийся формулой

О

II где Υ представляет собой Н, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', ОСК”; γ представляет собой СН₃, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', С(О)ОК; и К представляет собой С₁₀-С₂₀алкилгидроксиалкил; К' представляет собой С₄-С₈-алкил; и К представляет собой С₉-С₂₀-алкил; или

С3) по меньшей мере один неионный уретановый мономер, который представляет собой уретановый продукт реакции между содержащим одну гидроксильную группу неионным поверхностно- 7 027642 активным веществом и моноэтиленненасыщенным моноизоцианатом.

Подходящие для использования мономеры сложных эфиров неионных виниловых поверхностноактивных веществ С1), предназначенные для использования в способах настоящего изобретения, выбирают из группы, состоящей из:

(1) алкилфеноксиполи(этиленокси)этилакрилатов, описывающихся формулой

где К представляет собой Н или СН₃; Υ' представляет собой С₈-С₁₆-алкил; η составляет приблизительно 6-100;

(2) алкоксиполи(этиленокси)этилакрилатов, описывающихся формулой

О β

В о—(С₂Н₄О)_П-с—с=сн₂ (VI) где К представляет собой Н или СН₃, К представляет собой С₈-С₂₀-алкил, а η составляет приблизительно 6-50; и (3) алкоксиполи(алкиленокси)этилакрилатов, описывающихся формулой р- ОН „ ΐ II I

Н—О-(СН₂СНО)_т(С₂Н₄О)_п-с—с=сн_{2 ίνιη} где К представляет собой Н или СН₃, каждый К' представляет собой С₁-С₄-алкил, К представляет собой С₈-С₂₀-алкил, а η составляет приблизительно 6-50, и т составляет приблизительно 1-40.

Подходящие для использования неионные сополимеризуемые α,β-этиленненасыщенные мономеры С2) включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: лаурилметакрилат, стеарилметакрилат, этилгексилметакрилат, циннамилметакрилат, олеилметакрилат, рицинолеилметакрилат, третбутилстирол, винилдеканоат, винилстеарат, виниллауринат, винилолеинат, винилизооктиловый простой эфир, винил-β-нафтиловый простой эфир и их комбинации.

Подходящие для использования неионные уретановые мономеры включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: алкилмодифицированный α-диметил-м-изопропенилбензилизоцианат, где алкильные группы представляют собой, например, нонилфенол, октилфенол, динонилфенол, лаурил, стеарил, олеил и тому подобное. В особенности подходящим для использования в способе настоящего изобретения, как представляется, является диметил-м-изопропенилбензилизоцианат.

Латексная дисперсия анионного полимера, подходящего для использования в способах настоящего изобретения, кроме того, содержит необязательно 0-5 мас.%, в расчете на совокупную массу латексной дисперсии анионного полимера, по меньшей мере одного сшивателя Ώ). Например, латексная дисперсия анионных полимеров может, кроме того, включать 0-3 мас.%, или даже 0-2 мас.% по меньшей мере одного сшивателя.

Сшиватели Ώ), подходящие для использования в способах настоящего изобретения, включают, например, без ограничения: любое сополимеризуемое соединение, которое содержит две и более несопряженные точки этиленовой ненасыщенности или две и более несопряженные винилиденовые группы, обладающие структурой СН₂=С=, такие как дивинилтолуол, тривинилбензол, дивинилнафталин, триметиленгликольдиакрилат или -диметакрилат, 2-этилгексан-1,3-диметилакрилат, дивинилксилол, дивинилэтилбензол, дивиниловый простой эфир, дивинилсульфон, аллиловые простые эфиры соединений, содержащих несколько гидроксильных групп, таких как глицерин, пентаэритрит, сорбит, сахароза и резорцин, дивинилкетон, дивинилсульфид, аллилакрилат, диаллилмалеинат, диаллилфумарат, диаллилфталат, диаллилсукцинат, диаллилкарбонат, диаллилмалонат, диаллилоксалат, диаллиладипинат, диаллилсебацинат, диаллилтартрат, диаллилсиликат, триметилолпропандиаллиловый простой эфир, триаллилтрикарбаллилат, триаллилаконитат, триаллилцитрат, триаллилфосфат, Ν,Ν-метилендиакриламид, Ν,Ν'метилендиметакриламид, Ν,Ν'-этилидендиакриламид, 1,2-ди(а-метилметиленсульфонамид)этилен и их комбинации. В особенности подходящим для использования, как представляется, является триметилолпропандиаллиловый простой эфир.

Уровни массового процентного содержания мономеров, составляющих анионный полимер, в совокупности составляют 100%.

Анионные полимеры, подходящие для использования в способах настоящего изобретения, имеют среднемассовые молекулярные массы в диапазоне от 10000 до 20000000 г/моль, так как от 10000 до 10000000 г/моль или даже от 40000 до 1000000 г/моль. Молекулярные массы анионных полимеров могут быть определены стандартными методами, такими как, например, эксклюзионная хроматография размеров (также называемая гель-проникающей хроматографией) или измерение характеристической вязкости. Как должны понимать специалисты в соответствующей области техники, некоторые из анионных

- 8 027642 полимеров, подходящих для использования в настоящем изобретении, могут быть сшитыми и поэтому могут содержать чрезвычайно большие полимерные молекулы. Молекулярная масса таких сшитых анионных полимеров может быть чрезвычайно высокой и поэтому практически неизмеримой.

Эффективное для деэмульгирования количество водной композиции водоосветлителя, когда ее необходимо добавлять в эмульсию вода в нефти или в нефтяной предшественник дисперсии или эмульсии вода в нефти, в подходящем для использования случае находится в диапазоне от 1 до 10000 ч./млн, например от 1 до 1000 ч./млн, или от 1 до 500 ч./млн, или даже от 1 до 100 ч./млн. В случае добавления к эмульсии нефть в воде, например, без ограничения, содержащей вплоть до 10% (об.) воды, или к водному предшественнику дисперсии или эмульсии нефть в воде эффективное для деэмульгирования количество анионного полимера в подходящем для использования случае будет находиться в диапазоне от 1 до 10000 ч./млн, например от 1 до 1000 ч./млн, или от 1 до 500 ч./млн, или от 1 до 200 ч./млн, или от 1 до 100 ч./млн, или от 1 до 50 ч./млн, или даже от 1 до 5 ч./млн.

Анионные полимеры в соответствии с настоящим изобретением могут быть получены при использовании любого способа полимеризации, включающего, например, растворную полимеризацию, полимеризацию в массе, полимеризацию в гетерогенной фазе (в том числе, например, эмульсионную полимеризацию, суспензионную полимеризацию, дисперсионную полимеризацию и обратноэмульсионную полимеризацию) и их комбинации. Независимо может быть использован любой тип реакции полимеризации, в том числе, например, свободно-радикальная полимеризация.

Предпочтительный способ полимеризации для получения анионных полимеров, подходящих для использования в способе настоящего изобретения, представляет собой эмульсионную полимеризацию. Такие способы хорошо известны на предшествующем уровне техники, и подробности могут быть найдены в публикации И8Р 4384096.

В случае использования растворной полимеризации растворителем может быть водный растворитель (т.е. растворитель составляют 75 мас.%, и более воды в расчете на массу растворителя) или органический растворитель (т.е. растворитель, который не является водным). Некоторые подходящие для использования растворители содержат, например, смесь из воды и вплоть до 75 мас.%, в расчете на смесь, одного или нескольких ОН-содержащих растворителей, которые могут быть выбраны из группы, состоящей из С1-С₄-алканолов; С₂-Сю-алкиленгликолей, в которых алкиленовая цепь может быть прервана одним или несколькими несоседними атомами кислорода; простых моноэфиров С₂-С1₀-алкиленгликолей, провзаимодействовавших с С1 -С₄-алканолами; и их смесей.

Примерами подходящих для использования ОН-содержащих растворителей являются метанол, этанол, изопропанол, н-бутанол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, метилдигликоль, дипропиленгликоль, бутилгликоль, бутилдигликоль, триэтиленгликоль, метиловые простые эфиры упомянутых гликолей, а также олигомеры этиленоксида, содержащие от 4 до 6 этиленоксидных звеньев, олигомеры пропиленоксида, содержащие от 3 до 6 пропиленоксидных звеньев, а также полиэтиленгликольполипропиленгликолевые соолигомеры. Независимо растворитель, который содержит воду, необязательно, кроме того, может содержать один или несколько других смешиваемых с водой растворителей, таких как, например, ацетон, метилэтилкетон, тетрагидрофуран, диоксан, Ν-метилпирролидон, диметилформамид и тому подобное.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один сополимер получают в результате проведения свободно-радикальной полимеризации в растворе или эмульсии. В некоторых из таких вариантов осуществления, например, по меньшей мере один сополимер получают в результате проведения свободно-радикальной растворной полимеризации в водном растворителе.

Обычно полимеризация протекает в реакционной емкости. Предполагается то, что в реакционную емкость добавляют некоторое или все количество мономера при одновременном прохождении полимеризации. Например, в реакционную емкость перед мономером может быть добавлен инициатор, и условия в реакционной емкости (например, температура, излучение, присутствие реакционно-способных веществ и тому подобное) могут быть отрегулированы таким образом, чтобы перед добавлением мономера инициатор генерировал бы один или несколько свободных радикалов. В еще одном примере инициатор может быть добавлен одновременно со всем количеством или частью одного или нескольких мономеров. Также предполагается то, что инициатор может быть добавлен как до мономера, так и одновременно с одним или несколькими мономерами.

В некоторых вариантах осуществления способ получения полимера в соответствии с настоящим изобретением включает получение сополимера при использовании одной или нескольких реакций свободно-радикальной полимеризации. В числе таких вариантов осуществления некоторые из них включают использование одного или нескольких инициаторов. Инициатор представляет собой молекулу или смесь молекул, которые в определенных условиях производят по меньшей мере один свободный радикал, способный инициировать прохождение реакции свободно-радикальной полимеризации. Некоторые инициаторы (термоинициаторы) производят такие радикалы в результате разложения при воздействии достаточно высокой температуры. Некоторые инициаторы производят такие радикалы при перемешивании определенных молекул друг с другом, что вызывает прохождение химической реакции, которая в результате приводит к получению по меньшей мере одного свободного радикала (таким образом как,

- 9 027642 например, некоторые комбинации, известные под наименованием окислительно-восстановительных инициаторов, которые содержат по меньшей мере один окислитель и по меньшей мере один восстановитель). Некоторые инициаторы (фотоинициаторы) производят радикалы при воздействии излучения, такого как, например, ультрафиолетовое излучение или электронный пучок. Также предполагаются инициаторы, которые могут быть подвергнуты воздействию высокой температуры одновременно с присутствием по меньшей мере одного восстановителя, и такие инициаторы могут производить свободные радикалы в результате прохождения термического разложения, в результате прохождения окислительновосстановительной реакции или в результате реализации их комбинации.

Примерами подходящих для использования фотоинициаторов являются азобисизобутиронитрил, бензофенон, ацетофенон, бензоиновый простой эфир, бензилдиалкилкетоны и их производные.

В числе подходящих для использования термоинициаторов некоторые характеризуются температурой разложения, составляющей 20°С и более или 50°С и более. Независимо некоторые из них характеризуются температурой разложения, составляющей 180°С и менее или 90°С и менее. Примерами подходящих для использования термоинициаторов являются неорганические пероксосоединения, такие как пероксодисульфаты (пероксодисульфат аммония и натрия), пероксосульфаты, перкарбонаты и перекись водорода; органические пероксосоединения, такие как диацетилпероксид, ди-трет-бутилпероксид, диамилпероксид, диоктаноилпероксид, дидеканоилпероксид, дилауроилпероксид, дибензоилпероксид, бис(о-толил)пероксид, сукцинилпероксид, трет-бутилперацетат, трет-бутилпермалеинат, третбутилперизобутират, трет-бутилперпивалат, трет-бутилпероктаноат, трет-бутилпернеодеканоат, третбутилпербензоат, трет-бутилпероксид, трет-бутилгидропероксид, гидроперекись кумола, третбутилперокси-2-этилгексаноат и диизопропилпероксидикарбамат; азосоединения, такие как 2,2'-азо-бисизобутиронитрил, 2,2'-азо-бис-(2-метилбутиронитрил), 2,2'-азо-бис-(2метилпропионамидин)дигидрохлорид и азо-бис-(2-амидопропан)дигидрохлорид.

В некоторых вариантах осуществления термоинициаторы необязательно могут быть использованы в комбинации с восстанавливающими соединениями. Примерами таких восстанавливающих соединений являются фосфорсодержащие соединения, такие как фосфористая кислота, гипофосфиты и фосфинаты; серосодержащие соединения, такие как гидросульфит натрия, сульфит натрия, метабисульфит натрия и формальдегидсульфоксилат натрия; и гидразин. Считается то, что данные восстанавливающие соединения в некоторых случаях также исполняют функцию регуляторов роста цепи.

Одной группой подходящих для использования инициаторов является группа персульфатов, в том числе, например, персульфат натрия. В некоторых вариантах осуществления используют один или несколько персульфатов в присутствии одного или нескольких восстановителей, в том числе, например, ионов металлов (таких как, например, ион двухвалентного железа, медь), серосодержащих ионов (таких как, например, δ₂Ο₃ ^2-, Η8Θ3^-, 8Θ3^2-, δ₂Ο₅ ^2- и их смесей) и их смесей.

В случае использования инициатора количество всего использующегося инициатора в виде уровня массового процентного содержания в расчете на совокупную массу всех присутствующих мономеров будет составлять 0,01% и более; или 0,1% и более; или 0,3% и более. Независимо в случае использования инициатора соотношение между массой всего использующегося инициатора и совокупной массой всех использующихся мономеров будет составлять 7% и менее; или 3% и менее; или 1% и менее.

В случае использования инициатора он может быть добавлен любым образом, в любое время во время проведения технологического процесса. Например, некоторое или все количество инициатора может быть добавлено в реакционную емкость в то же самое время, когда в реакционную емкость добавляют один или несколько мономеров. В некоторых вариантах осуществления инициатор добавляют при постоянной скорости добавления. В других вариантах осуществления инициатор добавляют при увеличивающейся скорости добавления, например, на двух и более стадиях, где каждая стадия использует более высокую скорость добавления в сопоставлении с предшествующей стадией. В некоторых вариантах осуществления скорость добавления инициатора увеличивается, а после этого уменьшается.

Способ получения полимеров в соответствии с настоящим изобретением также включает использование регулятора роста цепи. Регулятор роста цепи представляет собой соединение, которое исполняет функцию ограничителя длины растущей полимерной цепи. Некоторые подходящие для использования регуляторы роста цепи представляют собой, например, соединения серы, такие как меркаптоэтанол, 2этилгексилтиогликолят, тиогликолевая кислота и додецилмеркаптан. Другие подходящие для использования регуляторы роста цепи представляют собой восстанавливающие соединения, упомянутые выше в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления регулятор роста цепи включает метабисульфит натрия. В некоторых вариантах осуществления количество регулятора роста цепи в виде уровня массового процентного содержания в расчете на совокупную массу всех присутствующих мономеров составляет 0 или 0,5% и более; или 1% и более; или 2% и более; или 4% и более. Независимо в некоторых вариантах осуществления количество регулятора роста цепи в виде уровня массового процентного содержания в расчете на совокупную массу всех присутствующих мономеров составляет 6% и менее; или 4% и менее; или 2% и менее. В некоторых вариантах осуществления количества инициатора, большие в сопоставлении с количеством, требуемым для инициирования полимеризации, могут исполнять функцию регулятора роста цепи.

- 10 027642

Другие подходящие для использования регуляторы роста цепи представляют собой, например, ОНсодержащие соединения, описанные выше в настоящем документе как подходящие для использования в смеси с водой для получения растворителя. Предполагается то, что в некоторых вариантах осуществления регулятор роста цепи представляет собой компонент растворителя, и, таким образом, регулятор роста цепи может присутствовать в количествах, больших чем 15 мас.%, в расчете на совокупную массу всех присутствующих мономеров.

Регулятор роста цепи может быть добавлен в реакционную емкость любым образом. В некоторых вариантах осуществления регулятор роста цепи добавляют в реакционную емкость при постоянной скорости добавления. В некоторых вариантах осуществления регулятор роста цепи добавляют в реакционную емкость при скорости добавления, которая увеличивается или уменьшается или представляет собой комбинацию данных вариантов.

Для каждого ингредиента, который добавляют в реакционную емкость, данный ингредиент может быть добавлен в чистой форме. В альтернативном варианте, ингредиент, который добавляют в реакционную емкость, может быть добавлен в форме раствора в растворителе, в форме смеси с одним или несколькими другими ингредиентами или в виде комбинации данных вариантов (т.е. в виде смеси с одним или несколькими другими ингредиентами, где данную смесь растворяют в растворителе). Форма, в которой любой один ингредиент добавляют в реакционную емкость, может быть выбрана независимо от формы, в которой в реакционную емкость добавляют любой другой ингредиент.

Способ, по которому водную композицию водоосветлителя подают в эмульсию нефть-вода, не является критическим условием, и многие способы доставки хорошо известны и понимаются специалистами в соответствующей области техники.

При проведении операций в нефтяной промышленности обычным является использование соединений для разрушения обратных эмульсий, которые обычно представляют собой более низкомолекулярные соединения с большим зарядом, которые разрушают обратные эмульсии таким образом, чтобы флоккулянты могли бы функционировать лучше. Примерами таких соединений для разрушения обратных эмульсий являются без ограничения полиамины, полиаминовые четвертичные аммониевые соединения, таннины и соли металлов (хлориды, гидроксиды на основе А1, Ре и т.п.). Способ настоящего изобретения, кроме того, может включать использование описанных выше анионных полимеров совместно с такими соединениями для разрушения обратных эмульсий.

В соответствии со способом настоящего изобретения могут быть получены и использованы смеси и рецептуры водной композиции водоосветлителя с другими компонентами, такими как без ограничения дополнительные добавки для защиты от замерзания, растворители, биоциды, нейтрализующие вещества, добавки для повышения текучести и тому подобное. Такие смеси и рецептуры могут быть получены в виде эмульсии или водного раствора или другим образом.

Необходимо понимать то, что варианты осуществления настоящего изобретения, описанные выше в настоящем документе, представляют собой просто примеры, и что специалист в соответствующей области техники может реализовать вариации и модификации без отклонения от объема и сущности изобретения. Все такие вариации и модификации предполагаются включенными в объем настоящего изобретения.

Примеры

В примерах от 1 до 18 используют латексную дисперсию анионного полимера настоящего изобретения, содержащую 29% активного латекса, содержащего слегка сшитый сополимер метакриловая кислота/этилакрилат. Латексную дисперсию анионного полимера добавляют к смеси из этиленгликоля и дополнительного количества дистиллированной воды или 10%-го раствора гидроксида натрия (ЛаОН) во флаконе на 20 мл. Величины представляют собой уровни массового процентного содержания в расчете на совокупную массу композиции. Композиции и эксплуатационные характеристики для примеров от 1 до 18 продемонстрированы в таблице.

В таблице: низкотемпературную стабильность оценивают в результате размещения на ночь 10 г рецептуры в морозильнике при - 40°С. Рецептура будет считаться успешно прошедшей испытание в случае вязкости при - 40°С, меньшей чем 2000 сП, и отсутствия гелеобразования для рецептуры при обратном разогревании до комнатной температуры.

Стабильность при 60°С оценивают в результате размещения 10 г рецептуры в печи при 60°С в герметизированной емкости.

Рецептура будет считаться успешно прошедшей испытание в случае отсутствия очевидного увеличения вязкости при 60°С или после охлаждения образца до комнатной температуры.

После этого образцы из данных двух испытаний подвергали воздействию циклического изменения температуры в результате проведения испытания с образцами для испытания при - 40°С в испытании при 60°С, а образцы из первоначального испытания при 60°С возвращали к - 40°С. В случае демонстрации любым из данных полученных образцов свидетельств осаждения или гелеобразования полимера они будут считаться рецептурами, не прошедшими успешно испытание.

Вязкость определяют при каждой температуре в результате визуального сопоставления того, как рецептура течет во флаконе с образцом в сравнении с набором стандартов по вязкости, загруженных во

- 11 027642 флаконы с эталонными образцами.

Пример	Анионный полимер, %	Этиленгликоль,	Вода, О, о	10% ЫаОН, %	-40°С	6О°С	Цикл - 40°С/б0°С	ЫаОН, ммоль/г
1*	25	50	25		Успешно	Успешно	Успешно
2*	30	45	25		Не успешно	Успешно	Не успешно
3*	30	50	20		Успешно	Успешно	Успешно
4*	35	50	15		Успешно	Успешно	Успешно
5*	35	55	10		Успешно	Не успешно	Не успешно
б*	37	50	13		Успешно	Не успешно	Не успешно
7*	40	50	10		Успешно	Не успешно	Не успешно
8*	49, 9	50		0,1	Успешно	Успешно	Не успешно	0, 016
9*	49, 8	50		0,2	Успешно	Не успешно	Не успешно	0, 033
10*	49, 7	50		0,3	Успешно	Успешно	Не успешно	0, 050
11	49, 5	50		0,5	Успешно	Успешно	Успешно	0, 083
12	49, 4	50		0, б	Успешно	Успешно	Успешно	0, 100
13	49, 3	50		0,7	Успешно	Успешно	Успешно	0, 117
14	49, 0	50		1	Успешно	Успешно	Успешно	0, 168
15	48,8	50		1,2	Успешно	Успешно	Успешно	0,202
16*	48,7	50		1,3	Не успешно	Не успешно	Не успешно	0,220
17*	48, б	50		1,4	Не успешно	Не успешно	Не успешно	0,237
18*	48,0	50		2	Не успешно	Не успешно	Не успешно	0,343

* Не является примером настоящего изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1) по меньшей мере один сложный эфир неионного винилового поверхностно-активного вещества формулы

К’ О К

I II I (ΠΙ)

КО-(СН₂СНО)_т(С₂Н4О)_п—с—с=сн₂ где К представляет собой Н или СН₃, каждый К' представляет собой С₁-С₄-алкил,

К представляет собой С₈-С₂₀-алкил или С₈-С₁₆-алкилфенил, η представляет собой среднее значение в диапазоне 6-100, а т представляет собой среднее значение в диапазоне 0-50 при том условии, что п>т, и (η+т) составляет 6-100; и

1) по меньшей мере один сложный эфир неионного винилового поверхностно-активного вещества;

1. Водная композиция водоосветлителя, содержащая:

ΐ) латексную дисперсию анионного полимера, где анионный полимер включает:

A) по меньшей мере один С₃-С₈ α,β-этиленненасыщенный карбокислотный мономер формулы

К’ ι (I)

РСН=С-СООН где К представляет собой Н, а К' представляет собой Н, С₁-С₄-алкил или -СН₂СООХ;

К представляет собой -СООХ, а К' представляет собой Н или -СН₂СООХ; или

К представляет собой СН₃, а К' представляет собой Н; и

X представляет собой Н;

B) по меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер, выбранный из С₁-С₈-алкиловых и С₂-С₈-гидроксиалкиловых сложных эфиров (мет)акриловой кислоты;

ΐΐ)спирт и ΐΐΐ) основание, где водная композиция водоосветлителя является стабильной в диапазоне от -40 до 60°С и при циклическом изменении температуры в диапазоне от -40 до 60°С.

2) по меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер, имеющий более длинные полимерные цепи в сопоставлении с мономером В) и описывающийся формулой

ΟΗ2=ΟΥΖ (IV) _г

О

II где Υ представляет собой Н, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К' или °^СЕ· ’

Υ представляет собой СН₃, а Ζ представляет собой -СООК, -С₆Н₄К', К представляет собой С₁₀-С₂₀алкилгидроксиалкил; К' представляет собой С₄-С₈-алкил; К представляет собой С₉-С₂₀-алкил; и

2) по меньшей мере один неионный сополимеризуемый α,β-этиленненасыщенный мономер, имеющий более длинные полимерные цепи в сопоставлении с мономером В);

2. Композиция по п.1, дополнительно содержащая один или несколько следующих представителей:

3) по меньшей мере один неионный уретановый мономер, который представляет собой уретановый продукт реакции между содержащим одну гидроксильную группу неионным поверхностно-активным веществом и моноэтиленненасыщенным моноизоцианатом, где массовые процентные содержания приведены в расчете на общую массу латексной дисперсии анионного полимера.

3. Композиция по п.1, содержащая:

ΐ) латексную дисперсию анионного полимера в количестве от 20 до 80 мас.%; ΐΐ) спирт в количестве от 5 до 70 мас.%;

ΐΐΐ) основание в количестве от более чем 0,05 ммоль/г до менее чем 0,22 ммоль/г в расчете на сухую массу анионного полимера; и ΐν) баланс композиции составляет вода, где массовые процентные содержания для ΐ), ΐΐ), ΐΐΐ), ΐν) в совокупности составляют 100% в расчете на общую массу водной композиции водоосветлителя.

3) по меньшей мере один неионный уретановый мономер; и

4. Композиция по п.1, где карбокислотный мономер А) представляет собой метакриловую кислоту, акриловую кислоту или их смесь, а ненасыщенный мономер В) представляет собой моновиниловый сложный эфир.

5. Композиция по п.1, где спирт представляет собой диол, выбранный из пропиленгликоля или этиленгликоля.

- 12 027642

6. Композиция по пп.1-5, где:

ΐ) латексная дисперсия анионного полимера содержит:

A) 15-80 мас.% по меньшей мере одного С₃-С₈ α,β-этиленненасыщенного карбокислотного мономера формулы

К.' ι (I) ксн=с-соон где К представляет собой Н, а К' представляет собой Н, С₁-С₄-алкил или -СН₂СООХ;

X представляет собой Н;

B) 15-80 мас.% по меньшей мере одного неионного сополимеризуемого α,β-этиленненасыщенного мономера, выбранного из С₁-С₈-алкиловых и С₂-С₈-гидроксиалкиловых сложных эфиров (мет)акриловой кислоты; и

C) 0-50 мас.% одного или нескольких следующих далее мономеров, представляющих собой:

7. Способ ингибирования и подавления образования эмульсий нефть-вода, генерированных во время проведения операций в нефтяной промышленности из нефтяных и водных предшественников, которые становятся перемешанными во время проведения упомянутых операций, при этом способ включает подачу в нефтяной предшественник, в водный предшественник или в оба предшественника до, во время или после перемешивания предшественников эффективного для деэмульгирования количества водной композиции водоосветлителя по пп.1-6.

8. Способ по п.7, где дисперсия или эмульсия нефть-вода является дисперсией или эмульсией нефть в воде.

9. Способ по п.7, где дисперсия или эмульсия нефть-вода является дисперсией или эмульсией вода в нефти.

10. Способ по п.7, где водную композицию водоосветлителя подают в водный предшественник.

11. Способ по п.7, где эффективное для деэмульгирования количество водной композиции водоосветлителя составляет от 1 до 10000 ч./млн.