EA030052B1 - Биоцидные системы и способы их применения - Google Patents

Биоцидные системы и способы их применения Download PDF

Info

Publication number
EA030052B1
EA030052B1 EA201591920A EA201591920A EA030052B1 EA 030052 B1 EA030052 B1 EA 030052B1 EA 201591920 A EA201591920 A EA 201591920A EA 201591920 A EA201591920 A EA 201591920A EA 030052 B1 EA030052 B1 EA 030052B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fluid
biocidal
biocidal component
component
illustrative embodiments
Prior art date
Application number
EA201591920A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201591920A1 (ru
Inventor
Скотт Кэмпбелл
Энджела Мари Джонсон
Original Assignee
Кемира Ойй
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кемира Ойй filed Critical Кемира Ойй
Publication of EA201591920A1 publication Critical patent/EA201591920A1/ru
Publication of EA030052B1 publication Critical patent/EA030052B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035Organic additives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N33/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/12Quaternary ammonium compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N35/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical
    • A01N35/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical containing aliphatically bound aldehyde or keto groups, or thio analogues thereof; Derivatives thereof, e.g. acetals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/72Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms
    • A01N43/80Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms five-membered rings with one nitrogen atom and either one oxygen atom or one sulfur atom in positions 1,2
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/72Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms
    • A01N43/88Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms six-membered rings with three ring hetero atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N57/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds
    • A01N57/34Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds having phosphorus-to-halogen bonds; Phosphonium salts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/605Compositions for stimulating production by acting on the underground formation containing biocides

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

В изобретении представлены системы и способы для подавления роста и/или активности микроорганизмов в текучей среде для газового месторождения или нефтяного месторождения, включающие: a) добавление первого биоцидного компонента в текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения в количестве, эффективном для подавления роста и/или активности микроорганизмов; и b) после приостановки добавление второго биоцидного компонента в текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения.

Description

изобретение относится к системам и способам, предназначенным для обработки текучих сред биоцидами для подавления роста или активности микроорганизмов, а также текучим средам, обработанным указанными системами и способами.
Уровень техники
В нефтяной и газовой промышленности разработка и эксплуатация нефтяного месторождения и газового месторождения проходит через несколько различных стадий, каждая из которых может быть подвержена нежелательному росту и активности микроорганизмов. Контаминация микроорганизмами может возникать в процессе бурения скважины, подготовки скважины к эксплуатации, то есть возбуждения, и непосредственно добычи.
Для эффективности и успешности любой операции, связанной с добычей нефти и природного газа, желательно защитить текучие среды на водной основе от контаминации микроорганизмами. После бурения скважины в подземную геологическую формацию, которая содержит нефть, природный газ и воду, все усилия предпринимаются для максимального увеличения добычи нефти и/или газа. Для увеличения проницаемости и протекания нефти и/или газа к поверхности пробуренные скважины часто подвергают возбуждению скважин. Возбуждение скважин обычно относится к некоторым процессам постбурения, используемым для очистки ствола скважины, увеличения каналов и увеличения объема порового пространства в интервале, подлежащем закачке, которые позволяют текучим средам более легко перемещаться внутрь и наружу из пласта. Кроме того, типичные процессы повышения нефтеотдачи пласта, такие как заводнение и/или химическое заводнение, требуют использования биоцида как части пакета заводнения или химического заводнения.
Типичный процесс обработки скважины или месторождения обычно включает закачку специально разработанных текучих сред при высоком давлении и скорости в подземную геологическую формацию. Эта текучая среда под высоким давлением (обычно вода, содержащая специальные текучие высоковязкие добавки) преодолевает сопротивление породы и открывает трещину в пласте, которая может распространяться в геологическую формацию на несколько сотен футов. Некоторые обычно используемые методы гидравлического разрыва пласта, как правило, включают использование текучей среды-носителя (обычно воды или солевого раствора) и полимера, который обычно называется понизителем трения. Многие текучие среды для возбуждения скважин дополнительно содержат проппант (расклинивающий агент). Другие композиции, используемые в качестве текучих сред гидроразрыва, включают воду с добавками, вязкоупругие гели на основе поверхностно-активных веществ, загущенные углеводороды, сшиватели, поглотители кислорода и т.п.
Текучая среда для обработки скважин может быть приготовлена путем смешения полимера с текучей средой, такой как текучая среда на водной основе. Как правило, полимер используют для повышения вязкости текучей среды гидроразрыва и для загущения текучей среды на водной основе таким образом, чтобы твердые частицы проппанта могли быть суспендированы в текучей среде для доставки в трещину.
Текучие среды для обработки скважины подвергаются воздействию среды, способствующей росту микроорганизмов и окислительной деградации. Рост микроорганизмов на полимерах и других компонентах таких текучих сред может существенно изменять физические свойства текучих сред. Например, активность микроорганизмов может вызывать деградацию полимера, приводя к потере вязкости и в результате неэффективности текучих сред. Текучие среды, которые особенно подвержены микробиологическому разложению, представляют собой такие текучие среды, которые содержат полисахарид и/или синтетические полимеры, такие как полиакриламиды, полигликозаны, карбоксиалкиловые эфиры и т.п. Дополнительно к микробиологическому разложению эти полимеры подвержены окислительной деградации в присутствии свободного кислорода. Деградация может быть непосредственно вызвана свободным кислородом или опосредована микроорганизмами. Так, например, известно, что в присутствии свободного кислорода происходит деградация полиакриламидов на молекулярные фрагменты меньшего размера. Поэтому в текучие среды для обработки скважин часто добавляют биоциды и поглотители кислорода для подавления роста или активности микроорганизмов, а также деградации под действием кислорода соответственно. Как правило, поглотители кислорода получают из бисульфитных солей.
Биоцид желательно выбирают таким образом, чтобы он имел минимальное взаимодействие или не взаимодействовал с любыми из компонентов в текучей среде, используемой для возбуждения скважины. Например, биоцид не должен влиять на вязкость текучей среды в любой значительной степени и не должен влиять на свойства поглотителей кислорода, содержащихся в текучей среде. Другими желательными свойствами биоцида являются: а) экономичность, например затраты на литр, затраты на кубический метр и затраты в год; Ь) безопасность, например оценка риска для персонала (например, токсичных газов или физического контакта), требования нейтрализации, регистрации, выброса в окружающую среду и сохранения в окружающей среде; с) совместимость с текучими средами системы, например растворимость, коэффициент распределения, рН, присутствие сероводорода в пласте или формации, температура, твер- 1 030052
дость, присутствие ионов металлов или сульфатов, уровень общих растворенных твердых веществ; ά) совместимость с другими химическими веществами, используемыми для обработки, например ингибиторами коррозии, ингибиторами образования отложений, деэмульгаторами, водоочистителями, химическими веществами, используемыми для возбуждения скважины, и полимерами; и е) манипулирование, например коррозионная агрессивность в отношении металлов и эластомеров, точка замерзания, термостойкость и разделение компонентов.
Раскрытие изобретения
В настоящем документе предлагается способ обработки текучей среды для газового месторождения или нефтяного месторождения, в котором: а) добавляют первый биоцидный компонент в текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения; и Ь) после приостановки добавляют второй биоцидный компонент в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности, в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения; при этом указанная приостановка составляет по меньшей мере примерно 1 мин, причем указанный первый биоцид и указанный второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности.
Кроме того, в настоящем документе предлагается способ обработки текучей среды для газового месторождения или нефтяного месторождения, в котором: а) пропускают текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через систему; Ь) добавляют первый биоцидный компонент в указанную текучую среды для газового месторождения или нефтяного месторождения через первое впускное отверстие в указанную систему; и с) ниже по потоку от указанного первого впускного отверстия добавляют второй биоцид в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через второе впускное отверстие в указанную систему.
Способы, раскрытые здесь, успешно подавляют рост и/или активность микроорганизмов в текучей среде.
Кроме того, в настоящем документе предлагается обработанная текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения, содержащая первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент, а также система для обработки текучих сред для газового месторождения или нефтяного месторождения, содержащая первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена диаграмма, которая демонстрирует влияние 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан2-тиона и иллюстративных первых биоцидных компонентов на характеристику уменьшения трения полимерных растворов на основе акриламида.
На фиг. 2 представлена диаграмма, на которой показано влияние нескольких иллюстративных биоцидных систем на характеристику уменьшения трения полимерных растворов на основе акриламида.
На фиг. 3 и 4 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против планктонных общих гетеротрофных бактерий (ОНВ) с приостановкой, составляющей 5 мин.
На фиг. 5 и 6 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против планктонных кислотообразующих бактерий (АРВ) с приостановкой, составляющей 5 мин.
На фиг. 7 и 8 показаны графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против планктонных сульфатвосстанавливающих бактерий (8КВ) с приостановкой, составляющей 5 мин.
На фиг. 9 и 10 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против планктонных ОНВ (гетеротрофных бактерий) с приостановкой, составляющей 4 ч.
На фиг. 11 и 12 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против планктонных кислотообразующих бактерий (АРВ) с приостановкой, составляющей 4 ч.
На фиг. 13 и 14 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против планктонных 8КВ с приостановкой, составляющей 4 ч.
На фиг. 15 и 16 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) ОНВ с приостановкой, составляющей 5 мин.
На фиг. 17 и 18 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) АРВ с приостановкой, составляющей 5 мин.
На фиг. 19 и 20 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) 8РВ с приостановкой, составляющей 5 мин.
На фиг. 21 и 22 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) ОНВ с приостановкой, со- 2 030052
ставляющей 4 ч.
На фиг. 23 и 24 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) АРВ с приостановкой, составляющей 4 ч.
На фиг. 25 и 26 представлены графики, которые демонстрируют влияние иллюстративных биоцидных систем на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) §КВ с приостановкой, составляющей 4 ч.
На фиг. 27 представлен график, который демонстрирует влияние иллюстративной биоцидной системы на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) §КВ в активной операции по гидравлическому разрыву.
На фиг. 28 представлен график, который демонстрирует влияние иллюстративной биоцидной системы на биоцидную эффективность против неподвижных (сессильных) АРВ в активной операции по гидравлическому разрыву.
Осуществление изобретения
В настоящем документе описаны биоцидные системы, обработанные текучие среды и способы подавления роста и/или активности микроорганизмов в текучей среде.
Системы и способы, раскрытые здесь, являются универсальными и эффективными для использования в условиях газового месторождения и нефтяного месторождения для подавления роста и/или активности микроорганизмов в текучих средах. Системы и способы, описанные здесь, можно использовать для обеспечения повышенной антимикробной активности, то есть подавления жизнеспособности или активности микроорганизмов. В определенных вариантах осуществления системы и способы можно также использовать для усиления способности уменьшающих трение полимеров, например акриламидсодержащих полимеров, снижать трение.
Используемый здесь термин "подавление" относится к способности компонента или композиции, или способа влиять на рост и/или активность микроорганизмов в обработанной текучей среде, например поддерживать популяцию микроорганизмов на желаемом уровне или ниже желаемого уровня в течение желаемого периода времени. Подавление может варьировать от полного предотвращения или ингибирования роста и/или активности микроорганизмов до частичного ингибирования или сокращения роста или активности микроорганизмов, а также включает поддержание конкретной популяции микроорганизмов на желаемом или приемлемом уровне.
В иллюстративных вариантах осуществления биоцидная система содержит первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент, при этом указанный второй биоцидный компонент представляет собой 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
В иллюстративных вариантах осуществления способ обработки текучей среды для газового месторождения или нефтяного месторождения включает стадии, на которых: а) добавляют первый биоцидный компонент в текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения; и Ь) после приостановки добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения; при этом указанная приостановка составляет по меньшей мере примерно от 1 мин, причем указанные первый биоцид и второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления активности микроорганизмов.
В иллюстративных вариантах осуществления способ обработки текучей среды для газового месторождения или для нефтяного месторождения включает стадии, на которых: а) пропускают текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через систему; Ь) добавляют первый биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через первое впускное отверстие в указанную систему; и с) ниже по потоку от указанного первого впускного отверстия добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через второе впускное отверстие в указанную систему, при этом указанные первый биоцид и второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности.
В иллюстративных вариантах осуществления обработанная текучая среда содержит первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент, такой как 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
Текучая среда.
В иллюстративных вариантах осуществления предлагаются биоцидные системы, обработанные текучие среды и способы подавления роста и/или активности микроорганизмов в текучей среде. Текучая среда может представлять собой любую текучую среду, способную подвергаться контаминации микроорганизмами. В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда имеет нежелательную бионагрузку или имеет риск нежелательной бионагрузки.
В иллюстративном варианте осуществления текучая среда представляет собой текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения. В конкретном варианте осуществления текучая среда представляет собой текучую среду для возбуждения пласта, текучую среду для закачки под давлением, текучую среду для гидроразрыва пласта, буровой раствор, текучую среду для реконструкции или завершения скважины, текучую среду для гидроиспытаний, воду или текучую среду для закачки в пласт
- 3 030052
для поддержания пласта и повышения нефтеотдачи пласта (ΕΘΚ).
В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда содержит воду и полимер. В иллюстративных вариантах осуществления полимер может представлять собой любой полимер, используемый в текучей среде для обработки газового или нефтяного месторождения, например полимер, уменьшающий трение. В иллюстративных вариантах осуществления полимер включает в себя полисахарид, такой как галактоманнановый полимер, например гуаровую камедь, производные галактоманнанового полимера, крахмал, ксантановую камедь, производные целлюлозы, например гидроксицеллюлозу или гидроксиалкилцеллюлозу; поливиниловый спирт или синтетический полимер, который является продуктом реакции полимеризации, содержащим один или несколько мономеров, выбранных из группы, состоящей из винилпирролидона, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, стиролсульфоновой кислоты, акриламида и других мономеров, используемых в настоящее время для полимеров обработки нефтяных скважин. В иллюстративных вариантах осуществления полимер является водорастворимым. Иллюстративные полимеры включают в себя полимеры на основе акриламида, гидролизованный полиакриламид, гуаровую камедь, гидроксилапропил-гуаровую камедь, карбоксиметил-гуаровую камедь, карбоксиметилгидроксипропил-гуаровую камедь, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, сополимеры акриловой кислоты и/или акриламида, ксантан, крахмалы и их смеси среди прочего. В иллюстративном варианте осуществления полимер представляет собой сополимер акриловой кислоты и/или акриламида.
В иллюстративных вариантах осуществления биоцидная система подавляет рост и/или активность микроорганизмов в текучей среде для газового месторождения или нефтяного месторождения. Используемый здесь термин "текучая среда" включает, но без ограничения, текучие среды для газового месторождения или текучие среды для нефтяного месторождения. Выражение "текучая среда для газового месторождения" или "текучая среда для нефтяного месторождения" включает текучую среду для возбуждения пласта, текучую среду для закачки под давлением, текучую среду для гидроразрыва пласта, буровой раствор, текучую среду для реконструкции или завершения скважины, воду или текучую среду для закачки в пласт для поддержания пласта и повышения нефтеотдачи пласта (ΕΘΚ), текучие среды для гидравлического разрыва пласта или другие подобные композиции. В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения представляет собой водную текучую среду или текучую среду, которая содержит воду. В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда гидроразрыва пласта представляет собой текучую среду гидроразрыва из пласта нетрадиционного газа. Несмотря на то, что иллюстративные варианты осуществления, описанные здесь, описаны в отношении текучих сред для газовых месторождений или нефтяных месторождений, следует понимать, что варианты осуществления могут быть использованы в одном или нескольких других применениях при необходимости или желании.
Первый биоцидный компонент.
Способ согласно иллюстративным вариантам осуществления включает обработку текучей среды путем использования биоцидов для подавления роста и/или активности микроорганизмов. Используемый здесь термин "биоцид" относится к веществу, которое может подавлять рост или активность микроорганизма (например, бактерии) с помощью химических или биологических средств.
В иллюстративном варианте осуществления первый биоцидный компонент содержит быстродействующий биоцид, который обладает способностью подавлять рост и/или активность микроорганизмов в течение короткого периода времени.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит один или несколько биоцидов. В одном варианте осуществления первый биоцидный компонент не содержит 3,5диметил- 1,3,5 -тиадиазинан-2 -тион.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит два биоцида.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит глутаральдегид. В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит С12-16алкилдиметилбензиламмония хлорид (четвертичный ЛИВЛС).
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит глутаральдегид и четвертичный ЛИВЛС. В иллюстративных вариантах осуществления, когда первый биоцидный компонент содержит глутаральдегид и четвертичный ЛИВЛС, глутаральдегид и четвертичный ЛИВЛС можно вводить отдельно или одновременно, например, в виде индивидуальных композиций или в виде раствора, комбинации или смеси. В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит водную смесь глутаральдегида и четвертичного ЛИВЛС, например ЛОиСЛВТМ 714 \Уа1сг ТгсайпсШ МюгоЪюсШе (доступную от фирмы ТЬе Иоте СЬетюа1 Сотрапу).
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит тетракис(гидроксиметил)фосфония сульфат (ТНР§).
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит 2,2-дибром3-нитрилопропионамид (ИВИРЛ). В иллюстративных вариантах осуществления ИВИРЛ находится в форме композиции или раствора, например композиции, содержащей 5% ИВИРЛ, например ЛриСЛКТМ ИВ-5 \Уа1ег ТгеайпеШ МюгоЪюсШе (доступного от фирмы ТЬе Иоте СЬетюа1 Сотрапу).
- 4 030052
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит [1,2- этандиилбис(окси)]бисметанол, такой как ВОООХЮТМ АЕ (доступный от фирмы АкЫаиб).
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит 5-хлор-2метил-4-изотиазолин-3-он. В иллюстративных вариантах осуществления 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин3-он находится в форме композиции, которая адсорбирована на инертном твердом носителе или твердом носителе на основе диоксида кремния, например Х-СЮЕ® 207 (доступный от фирмы Вакег ΡοϊΓοΙίΙο). В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит 5-хлор-2-метил-4изотиазолин-3-он, нитрат магния и кристаллический диоксид кремния, например Х-СГОЕ® 207 (доступный от фирмы Вакег Ре1го1йе). В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит диоксид хлора.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент выбран из группы, состоящей из глутаральдегида, четвертичного АЭВАС, водной смеси глутальдегида и четвертичного АЭВАС, ΤΗΡδ, ΌΒΝΡΑ, 1,2-этандиилбис(окси)]бисметанола, 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она, диоксида хлора и их смесей.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент представляет собой композицию, которая относительно быстро превращается в алкил-изотиоцианат, такой как метилизотиоцианат (М1ТС). В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит дитиокарбаматную соль в кислой среде. В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент представляет собой соль Ν-метил-дитиокарбаминовой кислоты, такую как натрия Νметил-дитиокарбамат или калия Ν-метилдитиокарбамат. В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент представляет собой соль Ν,Ν-диметилтиокарбаминовой кислоты, такую как натрия Ν,Ν-диметилтиокарбамат, калия Ν,Ν-диметилтиокарбамат или цинка Ν,Νдиметилтиокарбамат. В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент представляет собой соль этилен-1,2-бисдитиокарбаминовой кислоты, такую как динатрия этилен-1,2бисдитиокарбамат, или цинка этиленбисдитиокарбамат. В определенных вариантах осуществления алкильная группа представляет собой С16-углеводород с прямой или разветвленной цепью, например метильной, этильной, пропильной, бутильной, пентильной, гексильной углеводородной цепью.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент дополнительно содержит одну или несколько добавок.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент дополнительно содержит усилитель биоцидной активности.
Второй биоцидный компонент.
В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент отличается от первого биоцидного компонента.
В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой любой биоцид, который обладает способностью подавлять рост и/или активность микроорганизмов в течение продолжительного периода времени.
В иллюстративных вариантах осуществления продолжительный период времени представляет собой период времени, который обеспечивает пролонгированное использование или рециркуляцию текучей среды, например в течение 1, 2, 3, 4 недель/1 месяца, около 2, около 6 месяцев или вплоть до 1 года или дольше.
В иллюстративных вариантах осуществления продолжительный период времени представляет собой период времени, который обеспечивает длительное хранение текучей среды для месторождения, например, до повторного использования в месторождении, например в течение около 1, 2, 3, около 4 недель/1 месяца, 2, 6 месяцев или вплоть до 1 года или более.
В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой композицию, которая превращается с относительно медленной скоростью в алкилизотиоцианат, такой как М1ТС. В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент содержит дитиокарбаматную соль в кислой среде. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой соль Ν-метилдитиокарбаминовой кислоты, такую как Ν-метилдитиокарбамат натрия или Ν-метилдитиокарбамат калия. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой соль Ν,Ν-диметилдитиокарбаминовой кислоты, такую как Ν,Νдиметилдитиокарбамат натрия, Ν,Ν-диметилдитиокарбамат калия или Ν,Ν-диметилдитиокарбамат цинка. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой соль этилен-1,2-бисдитиокарбаминовой кислоты, такую как этилен-1,2-бисдитиокарбамат динатрия или этиленбисдитиокарбамат цинка. В определенных вариантах осуществления алкильная группа представляет собой С1-С6-углеводород с прямой или разветвленной цепью, например метильной, этильной, пропильной, бутильной, пентильной, гексильной углеводородной цепью.
В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой 3,5диметил-1,3,5-тиодиазинан-2-тион. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой 3,5-диметил-1,3,5-тиодиазинан-2-тион в щелочной среде.
- 5 030052
В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент дополнительно содержит одну или несколько добавок.
В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент дополнительно содержит усилитель биоцидной активности.
Биоцидная система
В иллюстративных вариантах осуществления биоцидная система содержит первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
В иллюстративных вариантах осуществления биоцидная система и способы, описанные здесь, можно использовать для обработки текучих сред и тем самым подавлять рост и/или активность микроорганизмов, например, в условиях газового месторождения или нефтяного месторождения. В определенных вариантах осуществления способы обеспечивают синергический конечный результат, например, когда антимикробная активность системы является улучшенной по сравнению с антимикробной активностью каждого отдельно взятого биоцида при одинаковом общем дозировании. В иллюстративных вариантах осуществления биоцидная система подавляет активность микробов в текучей среде на водной основе вскоре после ее введения в текучую среду (быстрое уничтожение), а также обеспечивает продолжительное микробиологическое подавление или предотвращает повторный рост микроорганизмов. В иллюстративных вариантах осуществления системы и способы можно использовать для подавления любого роста и/или активности микроорганизмов в текучей среде (например, текучей среде для газового месторождения или нефтяного месторождения), например роста и/или активности планктонных или неподвижных (сессильных) микроорганизмов. В иллюстративных вариантах осуществления системы и способы можно использовать для обработки текучих сред и тем самым обеспечить длительный контроль ствола скважины в отношении предотвращения закисления пласта, коррозии и/или других потерь вследствие микробной деятельности.
В иллюстративных вариантах осуществления системы и способы можно использовать для ингибирования роста и/или активности различных типов бактерий, включая, но без ограничения, аэробные или анаэробные бактерии, сульфатвосстанавливающие бактерии (§КВ), кислотообразующие бактерии (АРВ) и т.п. Конкретные примеры включают, но без ограничения, виды Ркеибошоиаб, ВасШиз, Еп1сгоЬае1сг. 8еггайа, ОоДпШа и т.п.
В одном варианте осуществления система и способ являются пригодными для подавления роста и/или активности общих гетеротрофных бактерий (СНВ), например, в обработанных текучих средах.
В другом варианте осуществления система и способ являются пригодными для подавления роста и/или активности общих аэробных бактерий (САВ), например, в обработанных текучих средах.
В иллюстративных вариантах осуществления биоцидная система содержит первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент, при этом второй биоцидный компонент содержит 3,5диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион. Эта система может быть использована для обработки текучих сред для газового месторождения или нефтяного месторождения. Первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент могут быть добавлены в такие текучие среды по отдельности и последовательно в соответствии с описанными здесь вариантами осуществления.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент является несовместимым со вторым компонентом, например 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тионом. Например, при комбинировании глутаральдегида с 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тионом в общей композиции, например в композиции, содержащей оба указанных биоцида, которая не содержит значительных количеств текучей среды для нефтяного месторождения, эффективность каждого биоцида является сниженной. Без привязки к какой-либо конкретной теории полагают, что при комбинировании этих биоцидов возникают химические изменения, которые могут снижать биоцидную активность каждого из них. Например, одна теория заключается в том, что 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион может повышать рН и/или обеспечивать аминовые фрагменты, обеспечивая среду, благоприятную для сшивания или полимеризации глутаральдегида. Конечная смесь может обладать пониженной биоцидной эффективностью и/или может демонстрировать признаки химической несовместимости, такие как пожелтение или осаждение.
В иллюстративных вариантах осуществления система может содержать один или несколько дополнительных биоцидов.
В иллюстративных вариантах осуществления массовое соотношение второго биоцидного компонента и первого биоцидного компонента находится в диапазоне от около 15:1 до около 1:1, от около 10:1 до около 1:3, от около 5:1 до около 1:2, от около 3:1 до около 1:1, от около 2:1 до около 1:1 или от около 1:1 до 1:2. В конкретных вариантах осуществления массовое соотношение активного количества второго биоцидного компонента и первого биоцидного компонента находится в диапазоне от около 15:1 до около 1:5, от около 10:1 до около 1:3, от около 5:1 до около 1:2, от около 3:1 до около 1:2, от около 2:1 до около 1:2 или от около 1:1 до около 1:2.
В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент представлены в виде индивидуальных композиций, образуя ίη зйи биоцидную композицию. В иллюстративных вариантах осуществления первый биоцидный компонент и второй биоцидный компо- 6 030052
нент обеспечивают в виде индивидуальных композиций, которые последовательно добавляют в текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения после одной или нескольких указанных приостановок, чтобы оптимизировать или максимально увеличить антимикробные эффекты указанных двух биоцидов.
Термин "указанные приостановки", используемый здесь, может представлять собой приостановки по времени, или может быть обусловлен производственными задержками, например, такими, которые связаны с выполнением стадий способа, таких как добавление первого биоцидного компонента и второго биоцидного компонента.
Способы применения.
Иллюстративные варианты осуществления включают способы обработки текучих сред, таких как текучие среды для газового месторождения или нефтяного месторождения, с помощью биоцидной системы, описанной здесь, для подавления роста и/или активности микроорганизмов в таких текучих средах.
В иллюстративных вариантах осуществления способ обработки текучей среды, такой как текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения, включает стадии, на которых: а) добавляют первый биоцидный компонент в текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения; и Ь) после приостановки добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду, при этом указанные первый биоцид и второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности, и указанная приостановка составляет по меньшей мере примерно 1 мин или более предпочтительно от примерно 1 мин до примерно 4 ч. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
В иллюстративных вариантах осуществления способ обработки текучей среды для газового месторождения или нефтяного месторождения включает стадии, на которых: а) добавляют первый биоцидный компонент в текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения; и Ь) после приостановки добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения; при этом указанная приостановка составляет по меньшей мере примерно 1 мин, при этом указанные первый биоцид и второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиоадиазинан-2-тион.
В иллюстративном способе первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент могут быть добавлены в текучую среду в любом количестве, эффективном для подавления роста и/или активности микроорганизмов.
В иллюстративных вариантах осуществления объединенная или общая концентрация первого биоцидного компонента и второго биоцидного компонента в текучей среде составляет больше чем примерно 5 ч./млн (ррт), примерно 10 ррт, примерно 25 ррт, примерно 50 ррт, примерно 75 ррт, примерно 100 ррт, примерно 125 ррт, примерно 150 ррт, примерно 500 ррт или примерно 1000 ррт. В иллюстративном варианте осуществления объединенная концентрация второго биоцидного компонента и первого биоцидного компонента в текучей среде находится в диапазоне примерно от 5 до 2000 ррт, примерно от 5 до 1000 ррт, примерно от 25 до 800 ррт, примерно от 50 до 600 ррт, примерно от 75 до 500 ррт, примерно от 300 до 500 ррт или примерно от 25 до 50 ррт. В иллюстративных вариантах осуществления концентрация второго биоцидного компонента в текучей среде составляет по меньшей мере примерно 5 ррт. В иллюстративных вариантах осуществления компоненты биоцидной системы могут быть добавлены в любом количестве, достаточном для достижения необходимого или желаемого эффекта.
В иллюстративных вариантах осуществления объединенная или общая концентрация представляет собой объединенную или общую концентрацию активных ингредиентов или активной части первого биоцидного компонента и второго биоцидного компонента. В иллюстративных вариантах осуществления объединенная или общая концентрация в качестве активных ингредиентов первого биоцидного компонента и второго биоцидного компонента в текучей среде составляет больше чем примерно 5 ррт, примерно 10 ррт, примерно 25 ррт, примерно 50 ррт, примерно 75 ррт, примерно 100 ррт, примерно 125 ррт, примерно 150 ррт, примерно 500 ррт или примерно 1000 ррт. В иллюстративном варианте осуществления объединенная концентрация в качестве активных ингредиентов второго биоцидного компонента и первого биоцидного компонента в текучей среде находится в диапазоне примерно от 5 до 2000 ррт, примерно от 5 до 1000 ррт, примерно от 25 до 800 ррт, примерно от 50 до 600 ррт, примерно от 75 до 500 ррт, примерно от 300 до 500 ррт или примерно от 25 до 50 ррт. В иллюстративных вариантах осуществления концентрация второго биоцидного компонента в текучей среде составляет по меньшей мере примерно 5 ррт в качестве активного ингредиента. В иллюстративных вариантах осуществления компоненты биоцидной системы могут быть добавлены в любом количестве, достаточном для достижения необходимого или желаемого эффекта.
В иллюстративных способах компоненты биоцидной системы (первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент) добавляют в текучую среду по отдельности в виде индивидуальных композиций. В иллюстративных вариантах осуществления любая композиция или форма второго биоцидного компонента и первого биоцидного компонента может быть использована для доставки активной фор- 7 030052
мы компонентов в текучую среду. Например, каждый компонент может быть добавлен в текучую среду прямо или опосредованно, и каждый компонент может находиться в форме водного раствора, в сухой форме, в виде эмульсии, водной дисперсии или в виде любой другой жидкой или твердой формы. Любая композиция, содержащая компонент биоцидной системы, может дополнительно содержать добавки или разбавители, которые не оказывают отрицательного воздействия на компонент. В определенных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представлен в сухой форме, например в виде гранулированного твердого вещества или тонкодисперсного порошка. В определенных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представлен в форме водного раствора, например 24%-ного активного водного раствора 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тиона. В иллюстративных вариантах осуществления используется композиция второго биоцидного компонента на основе каустика. В иллюстративных вариантах осуществления композицию с отрегулированным рН, содержащую второй биоцидный компонент, можно использовать в системах и способах в соответствии с вариантами осуществления, при этом рН композиции отрегулировано для снижения или повышения рН композиции, содержащей второй биоцидный компонент, с помощью агентов, модифицирующих рН. В иллюстративных вариантах осуществления рН композиции, содержащей второй биоцидный компонент, повышено с помощью агентов, модифицирующих рН.
В иллюстративных вариантах осуществления компоненты биоцидной системы добавляют в текучую среду последовательно с приостановкой между добавлениями. В иллюстративных вариантах осуществления второй биоцидный компонент и первый биоцидный компонент добавляют в текучую среду последовательно, и первый биоцидный компонент добавляют первым.
Приостановка между добавлениями может представлять собой любое количество времени, которое необходимо или желательно для достижения необходимой активности или желаемого результата. В иллюстративных вариантах осуществления приостановка между добавлением первого биоцидного компонента и добавлением второго биоцидного компонента составляет примерно 1 мин, примерно 2 мин, примерно 3 мин, примерно 4 мин, примерно 5 мин, примерно 6 мин, примерно 7 мин, примерно 8 мин, примерно 9 мин, примерно 10 мин, примерно 15 мин, примерно 20 мин, примерно 25 мин, примерно 30 мин, примерно 1 ч, примерно 2 ч, примерно 4 ч или примерно 24 ч. В иллюстративных вариантах осуществления приостановка составляет примерно от 1 мин до 24 ч, примерно от 1 мин до 4 ч, примерно от 1 мин до 2 ч, примерно от 1 мин до 1 ч, примерно от 1 мин до 30 мин, примерно от 1 мин до 25 мин, примерно от 1 до 20 мин, примерно от 5 до 15 мин, примерно от 5 до 12 мин, примерно от 5 до 10 мин или примерно от 1 до 10 мин.
В иллюстративных вариантах осуществления приостановка для способа может быть определена исходя из различных факторов, включая, например, желаемый уровень или профиль (например, активность в динамике по времени) антимикробной активности, скорость растворения биоцидных компонентов в текучей среде, природу биоцидных компонентов, периоды полураспада биоцидов и структуру и/или условия эксплуатации системы текучей среды.
В иллюстративных вариантах осуществления один или оба из первого биоцидного компонента и второго биоцидного компонента биоцидной системы могут быть добавлены в виде многократных доз. Например, один или оба из второго биоцидного компонента и/или первого биоцидного компонента могут быть добавлены в виде однократной дозы или в виде многократных доз в трубопровод, резервуар или другую часть системы текучей среды.
В одном варианте осуществления способ подавления роста и/или активности микроорганизмов в текучей среде, такой как текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения, включает стадии, на которых: а) добавляют первый биоцидный компонент в текучую среду; и Ь) после приостановки добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду; при этом указанная приостановка составляет по меньшей мере примерно 1 мин, при этом указанные первый биоцид и второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности. В иллюстративных вариантах осуществления первый и второй биоцидные компоненты являются различными. В определенных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой 3,5диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион. В определенных вариантах осуществления первый биоцидный компонент не представляет собой 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
В другом варианте осуществления способ подавления микробиологического роста в текучей среде, такой как текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения, включает стадии, на которых: а) пропускают текучую среду через систему; Ь) добавляют первый биоцидный компонент в указанную текучую среду через первое впускное отверстие в указанную систему; и с) ниже по потоку от указанного первого впускного отверстия добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду через второе впускное отверстие в указанную систему, при этом указанные первый биоцид и второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности. В иллюстративных вариантах осуществления первый и второй биоцидные компоненты являются различными. В определенных вариантах осуществления второй биоцидный компонент представляет собой 3,5диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион. В определенных вариантах осуществления первый биоцидный компонент не представляет собой 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
- 8 030052
В иллюстративных вариантах осуществления способ обработки текучей среды для газового месторождения или нефтяного месторождения включает стадии, на которых: а) пропускают текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через систему текучей среды; Ь) добавляют первый биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через первое впускное отверстие в указанную систему текучей среды; и с) ниже по потоку от указанного первого впускного отверстия добавляют второй биоцид в указанную текучую среду для газового месторождения или нефтяного месторождения через второе впускное отверстие в указанную систему текучей среды, при этом указанные первый биоцид и второй биоцид добавляют в количестве, эффективном для подавления микробиологической активности.
В иллюстративном варианте осуществления система текучей среды представляет собой любую часть системы, связанную с процессом гидравлического разрыва пласта, в которой циркулирует текучая среда для месторождения. Иллюстративная система текучей среды для процесса гидравлического разрыва пласта обеспечивает, в целом, систему транспортировки одной или нескольких текучих сред для гидравлического разрыва из одного или нескольких наземных местоположений в одно или несколько подземных местоположений. Иллюстративная система текучей среды может включать ряд систем или процессов, включая, в том числе, системы хранения, системы снабжения, системы транспортировки (например, трубопроводы, клапаны, насосы), системы регулирования давления, системы смешения и перемешивания, системы водоподготовки и т.п. В иллюстративном варианте осуществления первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент могут быть добавлены по отдельности (например, путем закачки) в текучие среды в системе текучей среды в любом местоположении в системе. Например, биоцид может быть добавлен в систему текучей среды в одном или нескольких из следующих местоположений: пруд-накопитель текучей среды гидроразрыва (£гас роиб), смесительный коллектор, расположенный выше по потоку от технологической емкости текучей среды гидроразрыва (£гас 1апк). технологическая емкость текучей среды гидроразрыва, выпускной коллектор технологической емкости текучей среды гидроразрыва, смеситель, насос для нагнетания химических реагентов, такой как насос, расположенный выше по потоку от насоса высокого давления и ниже по потоку от вспомогательного насоса, или другие местоположения. В иллюстративных вариантах осуществления определение местоположения для добавления/инжекции биоцидного компонента может зависеть от желаемой эффективности биоцидного компонента в системе текучей среды. Например, при определении местоположения для добавления/закачки следует учитывать ряд переменных, включая, например рН системы и время пребывания в системе. Например, в иллюстративном варианте осуществления, если биоцид закачивают в систему текучей среды после технологической емкости текучей среды гидроразрыва (£гас 1аик), время его пребывания в системе текучей среды может составлять менее примерно 10 мин или менее примерно 5 мин. В иллюстративном варианте осуществления, если биоцид закачивают в систему текучей среды на уровне технологической емкости текучей среды разрыва, время пребывания биоцида может составлять больше чем примерно 24 ч. Эти и другие факторы могут влиять на активность биоцида внутри системы.
В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения может представлять собой текучую среду для возбуждения пласта, текучую среду для закачки под давлением, текучую среду для гидроразрыва, буровой раствор, текучую среду для реконструкции или завершения скважины, текучую среду для гидроиспытаний, воду или текучую среду для закачки в пласт для поддержания пласта или повышения нефтеотдачи пласта (ΕΘΚ).
В иллюстративных вариантах осуществления биоцидную систему, содержащую второй биоцидный компонент (например, 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион) и первый биоцидный компонент, можно использовать в условиях газового месторождения или нефтяного месторождения. В иллюстративных вариантах осуществления биоцидную систему, содержащую 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион и первый биоцидный компонент, можно использовать в текучей среде для газового месторождения или нефтяного месторождения. В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения представляет собой текучую среду для возбуждения пласта, текучую среду для закачки под давлением, текучую среду для гидроразрыва, буровой раствор, текучую среду для реконструкции или завершения скважины или текучую среду для гидроиспытаний. В иллюстративных вариантах осуществления биоцидную систему используют для ингибирования роста или активности микроорганизмов в текучей среде для газового месторождения или нефтяного месторождения.
В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения содержит воду, например пресную воду, соленую воду или рециркулированную воду.
В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения содержит воду и полимер. В иллюстративных вариантах осуществления полимер может представлять собой любой полимер, используемый в текучей среде для обработки газового месторождения или нефтяного месторождения, например полимер, уменьшающий трение. В иллюстративных вариантах осуществления полимер включает в себя полисахарид, такой как галактоманнановый полимер, например гуаровую камедь, производные галактоманнанового полимера, крахмал, ксантановую камедь, производные целлюлозы, например гидроксицеллюлозу или гидроксиалкилцеллюлозу; поливиниловый
- 9 030052
спирт; или синтетический полимер, который является продуктом реакции полимеризации, содержащим один или несколько мономеров, выбранных из группы, состоящей из винилпирролидона, 2-акриламидо2-метилпропансульфоновой кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, стиролсульфоновой кислоты, акриламида, и другие мономеры, используемые в настоящее время для полимеров, предназначенных для обработки нефтяной скважины. В иллюстративных вариантах осуществления полимер является водорастворимым. Иллюстративные полимеры включают полимеры на основе акриламида, гидролизованный полиакриламид, гуаровую камедь, гидроксипропил-гуаровую камедь, карбоксиметилгуаровую камедь, карбоксиметилгидроксипропил-гуаровую камедь, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, сополимеры акриловой кислоты и/или акриламида, ксантан, крахмалы и их смеси, среди прочих. В иллюстративном варианте осуществления полимер представляет собой сополимер акриловой кислоты и/или акриламида.
В иллюстративных вариантах осуществления текучая среда для газового месторождения или нефтяного месторождения может дополнительно содержать одну или несколько добавок. Например, добавка может быть включена для обеспечения любой необходимой или желаемой характеристики, такой как усиление устойчивости самой композиции текучей среды для предотвращения разрушения, вызываемого воздействием кислорода, изменением температуры, следами металлов, примесями в воде, которую добавляют в композицию текучей среды, и/или для предотвращения неоптимальной кинетики реакции сшивания. Часто выбор компонентов, используемых в композициях текучей среды, в большой степени определяется свойствами углеводородсодержащего пласта, где они будут использованы. Иллюстративные добавки включают, но без ограничения, масла, соли (включая органические соли), сшивающие агенты, полимеры, биоциды, ингибиторы и растворители коррозии, ферменты, модификаторы рН (например, кислоты и основания), разрушающие агенты, хелатирующие металлы агенты, комплексообразователи металлов, антиоксиданты, поглотители кислорода, увлажнители, стабилизаторы полимеров, стабилизаторы глины, ингибиторы образования твердых отложений и растворители твердых отложений, ингибиторы парафинизации и растворители парафинов, ингибиторы образования асфальтеновых отложений, ингибиторы заводнения, добавки для снижения водоотдачи, химические цементные растворы, потокоотклоняющие материалы, вещества для консолидации песчаника, расклинивающие агенты, модификаторы проницаемости, вязкоупругие текучие среды, газы (например, азот и диоксид углерода), пенообразующие агенты, противопенные агенты и носители с контролируемым высвобождением.
В иллюстративном варианте осуществления биоцидную систему можно использовать для возбуждения скважины. Например, текучую среду, содержащую биоцидную систему, можно закачивать напрямую в ствол скважины для взаимодействия с веществами и/или для растворения веществ, отрицательно влияющих на проницаемость; закачивать в ствол скважины и в пласт для взаимодействия с малыми порциями пласта и/или для растворения малых порций пласта для создания альтернативных путей протекания или закачивать в ствол скважины и в пласт при давлении, эффективном для разрыва пласта.
В иллюстративном варианте осуществления текучая среда для месторождения представляет собой композицию, закачиваемую в скважину. Композиция, закачиваемая в скважину, конкретно не ограничена и может содержать закачиваемую текучую среду для удаления скважинной продукции, такой как нефть, из подземной формации. Закачиваемая текучая среда может представлять собой любую текучую среду, подходящую для вытеснения скважинной продукции из подземной формации и в ствол эксплуатационной скважины, откуда она может быть извлечена. Например, закачиваемая текучая среда может содержать водную текучую среду, такую как пресная вода или соленая вода (то есть вода, содержащая одну или несколько растворенных в ней солей), например солевой раствор (то есть насыщенная солью вода) или морская вода. В иллюстративном варианте осуществления закачиваемую композицию можно использовать в операциях заводнения (например, вторичного заводнения в противоположность операции первичного извлечения, которая основывается на природных силах для перемещения текучей среды) для извлечения скважинной продукции, например нефти из подземной формации. Операция заводнения влечет за собой перемещение закачиваемой в скважину композиции через закачивающую скважину (или скважины) вниз к подземной формации для вытеснения или перемещения скважинной продукции из подземной формации в эксплуатационную скважину (или скважины). Заводнение можно повторять для увеличения количества скважинной продукции, извлекаемой из пласта. В последующих операциях заводнения закачиваемая текучая среда может быть заменена текучей средой, которая не смешивается или частично смешивается с извлекаемой нефтью.
Иллюстративная закачивающая скважина конкретно не ограничена и может включать цементную оболочку или колонку, расположенную в кольцевом пространстве ствола скважины, причем кольцевое пространство расположено между стенкой ствола скважины и каналом, таким как обсадная труба, проходящая через ствол скважины. Таким образом, закачиваемая в скважину композиция может проходить вниз через обсадную трубу в подземную формацию во время заводнения. Биоцидная система в закачиваемой в скважину композиции может служить для уменьшения роста или активности микроорганизмов на цементной оболочке и в канале без значительного отрицательного воздействия на материалы, с которыми она вступает в контакт, включая компоненты композиции, закачиваемой в скважину.
В иллюстративных вариантах осуществления способы можно использовать без значительных изме- 10 030052
нений рН текучей среды или системы текучей среды, в которой используется биоцидная система, например рН текучей среды или системы текучей среды, в которой используется биоцидная система, будет изменяться на менее чем около 2 единиц рН или на менее чем 1 единицу рН. В иллюстративных вариантах осуществления способы можно использовать без значительного отрицательного воздействия на способность уменьшающих трение полимеров снижать трение в текучей среде или системе текучей среды, в которой используется биоцидная система. В иллюстративных вариантах осуществления добавление биоцидной системы в текучую среду или систему текучей среды, содержащую уменьшающие трение полимеры, будет понижать способность уменьшающих трение полимеров снижать трение на менее чем примерно 10%. В иллюстративных вариантах осуществления способность снижать трение текучей среды или системы текучей среды, в которой используется биоцидная система, равна или больше, чем способность снижать трение аналогичной текучей среды или системы текучей среды, в которой используется второй биоцидный компонент без дополнительных биоцидов.
Следующие примеры представлены только в иллюстративных целях и не предназначены для ограничения каким-либо образом объема изобретения.
Примеры
Для следующих примеров 1-3 несколько маточных растворов иллюстративных первых биоцидов готовили путем добавления следующих количеств биоцидов в мерные колбы емкостью 25 мл и добавления деионизированной воды для заполнения колбы до отметки 25 мл.
Образец первого биоцида: Приготовление:
сшит 1,00 грамм коммерчески доступного глутаральдегида.
ΤΗΡδ 0,67 грамм коммерчески доступного ΤΗΡδ
ΩΒΝΡΑ 1,25 грамм 5% раствора ϋΒΝΡΑ (АфиАСАК™ ЭВ5. коммерчески доступного от Тйе ϋο\\ Сйеппса1 Сотрапу, АйсПапсй ΜΙ).
СШ11Т+АОВАС 3,03 грамм смеси О1и1 и четвертичного АОВАС (АфиАСАК™ 714, коммерчески доступной от Тйе Оо\\ Сйеппса1 Сотрапу, АйсПапсй ΜΙ).
Четвертичный АОВАС 1,00 г коммерчески доступного четвертичного АОВАС
Изотиазолинон 6,67 грамм 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она, адсорбированного на инертном твердом носителе (Х-СГОЕ™ 207, коммерчески доступный от Вакег Ре1го1йе Согрогайоп, Бицаг Йапс1. ТХ)
Маточный раствор второго биоцида готовили с 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тионом (АМА®324, биоцид на основе каустика, коммерчески доступный от фирмы Кетиа Сйеш1са1з, 1пс., А11ап1а, СА). Маточный раствор АМА®-324 готовили путем добавления в колбу емкостью 25 мл 2,08 г АМА®-324 и заполнения колбы до отметки 25 мл деионизированной водой.
Пример 1. Оценка рН.
В этом примере влияние на рН оценивали для полимерных растворов, содержащих различные биоцидные системы.
Семь стандартных полимерных растворов готовили с использованием коммерчески доступного полиакриламидного полимера с помощью стандартных методов. Полимер добавляли в композицию искусственной морской воды (примерно при 27°С, при рН, доведенном до 6,5, и соответствующим образом забуференную), и раствор перемешивали с использованием магнитной мешалки с получением 200 мл полимерного раствора с концентрацией (активной) 300 ч./млн (ррт). После перемешивания измеряли и регистрировали исходный уровень рН каждого полимерного раствора. Значение рН измеряли с помощью калиброванного портативного рН-метра.
После измерения исходного значения рН 1 мл маточного раствора АМА-324 добавляли в 200 мл полимерного раствора с получением концентрации (активной) 100 ррт биоцида и перемешивали в течение 10 мин. Затем измеряли и регистрировали рН раствора, содержащего АМА-324.
После измерения рН полимерных растворов, содержащих АМА-324, в каждую полимерную смесь добавляли 1 мл маточного раствора первого биоцидного компонента (как описано в табл. 1). Маточные растворы биоцидов готовили с концентрацией, которая обеспечивала концентрацию (активную) 100 ррт в полимерном растворе, за исключением ΠΒΝΡΛ, который оценивали при концентрации (активной) 50 ррт. Полимерные растворы, содержащие АМА-324 и первые биоцидные компоненты, перемешивали в течение 30 мин, после чего снова измеряли рН. Значение рН раствора регулировали, как указано в табл. 1, и записывали физические изменения во внешнем виде растворов (помутнение, осаждение, флокуляция, рН и т.п.).
В заключение проводили один контрольный эксперимент с добавлением в полимерный раствор только АМА-324, перемешивали в течение 40 мин без добавления другого биоцида.
Значения рН для каждой стадии протокола и визуальные наблюдения конечных растворов представлены в табл. 1.
- 11 030052
Таблица 1
Изменения рН и визуальные наблюдения в отношении совместимости первого биоцида с АМА-324
Первый биоцид: ΤΗΡδ оъит + АЦВАС Изотиазолинон ϋΒΝΡΑ** оъит четв АЦВАС (только АМА-324)
Стадия:
Исходное рН (без биоцида) 6,29 6,21 6,19 6,14 6,08 6,71 6,29
После добавления АМА-324 9,04 9,25 9,1 9,2 9,2 9,64 9,3
После добавления первого биоцида 6,8 9,17 9,08 8,04 9,29 9,57
В конце 7,13 9,33 7,82 8,44 9,12 9,18 9,32
рН доведено ДО 6,78 7,08 7,12 7,37 6,33 7,41
Наблюдения при доведении рН раствора прозрачный прозрачный прозрачный, после фильтрации инертного твердого вещества мутный прозрачный мутный прозрачный
** - процедуру повторяли для ΑΜΑ-324+ΌΒΝΡΑ и АМА-324+четв.АОВАС с использованием деионизированной воды вместо полимерного раствора, и раствор тем не менее становился мутным.
Как показано в табл. 1, полимерные растворы, в которые был добавлен АМА-324 в комбинации с ТНР8, О1и1/АЭВАС, изотиазолиноном и ΟΙιιί, оставались прозрачными. В противоположность этому растворы, в которые был добавлен АМА-324 в комбинации с ЭВ№А и четв. АЭВАС, имели некоторое взмучивание. Этот результат повторялся, когда полимерный раствор заменяли деионизированной водой.
Все растворы, за исключением АМА-324 с ТНР8, требуют регулирования рН (понижения) для попадания в диапазон тестирования.
Порядок добавления биоцидов или биоцидных компонентов в полимерный раствор не имеет значения в этом примере, так как рН конечного раствора будет таким же вне зависимости от порядка добавления. Время, необходимое для потенциального взаимодействия между АМА-324 и первыми биоцидными компонентами, было обеспечено в этих испытаниях.
Пример 2. Оценка снижения трения.
Снижение трения измеряли на приборе для измерения коэффициента трения, который прокачивает воду или солевые растворы через трубку размером 1/4" со скоростью 2,2 галлона в минуту (критерий Рейнольдса=40000).
Обеспечивали композицию искусственной морской воды при температуре примерно 27°С, при рН, доведенном до 6,5, и соответствующим образом забуференную. Готовили несколько биоцидных растворов путем добавления в композицию искусственной морской воды достаточного количества одного из маточных растворов первых биоцидных компонентов и/или маточного раствора АМА-324 с получением раствора, имеющего концентрацию (активную) соответствующего биоцида примерно 100 ррт, за исключением ЭВ№А, который оценивали при концентрации (активной) 50 ррт. Образцы полимерных растворов готовили путем добавления 4 л воды (искусственная морская вода - контроль) или биоцидного раствора в лабораторный химический стакан емкостью 5 л, тщательного перемешивания при помощи верхнеприводной механической мешалки, добавления в химический стакан 1 г коммерчески доступной эмульсии полиакриламидного полимера и перемешивания полимерного раствора в течение примерно 30 мин.
Исходный уровень воды устанавливали во фрикционной петле путем добавления 4 л воды (искусственной морской воды) в трубку прибора для измерения трения и циркулировали до стабилизации системы, и регистрировали давление. После регистрации давления воду откачивали из трубки и фрикционной системы.
Каждый раствор полимера-биоцида (и контрольный раствор) в объеме 4 л отдельно добавляли во фрикционную петлю. Насос включали, и регистрировали перепад давления (избыточное давление) после стабилизации системы. После завершения испытания полимерный раствор откачивали из системы, и систему очищали водопроводной водой перед следующим запуском.
Рассчитывали процентное снижение трения. Для каждой комбинации избыточного давления и времени использовали следующую формулу, и данные записывали в виде % снижения трения
рп — р
= 0 * X 100
где Р0 представляет собой исходное давление, и Ρί представляет собой давление для полимерного раствора.
На фиг. 1 показано влияние нескольких обработок однокомпонентными биоцидными системами на
- 12 030052
характеристику снижения трения. Биоцид АМА-324, который оценивали в качестве обработки однокомпонентной биоцидной системой, показал улучшение характеристики понизителя трения для 1 галлона полимера на основе акриламида на 1000 галлонов воды (ОРТО).
На фиг. 2 показано влияние иллюстративных двухкомпонентных биоцидных систем, содержащих первый биоцидный компонент и АМА-324. На фиг. 2 контрольный образец содержал полимер, но не АМА-324. За исключением образцов, содержащих ТНР5 и ЭВЫРА, все другие иллюстративные биоцидные системы значительно не влияли (снижали) на характеристику уменьшающего трение полимера.
Пример 3. Тестирование биоцидной эффективности против планктонных бактерий.
В этом примере эффективность первых биоцидных компонентов и эффективность АМА-324 против планктонных бактерий (исследование зависимого от времени уничтожения) и развития неподвижных (сессильных) бактерий оценивали с помощью следующего протокола.
Приготовление культур планктонных бактерий для тестирования.
Анализ химического состава воды проводили для установления совместимости с водой, ограничений по источнику углерода и энергии, которые могут существовать для бактерий, которые могут отрицательно влиять на результаты. Устанавливали один контрольный и 14 тестируемых реакторов. Средовой консорциум культивированных бактерий из системы закачки пластовой воды, функционирующей аналогично водам системы, имеющим химический состав стандартной морской воды с общим содержанием твердых веществ (ТЭ5) примерно 2,5%, рН 7,5, использовали для инокуляции исходной маточной культуры бактерий для тестирования биоцидов.
Исходную маточную культуру создавали для предотвращения возможного влияния шока, вызванного токсичностью и/или бактериальным переносом, на результаты и интерпретацию данных. Исходная маточная культура состоит из общих аэробных бактерий (ОНВ), кислотообразующих бактерий (АРВ) и сульфатвосстанавливающих бактерий (5КВ), и получена инокуляцией 9 мл свежей соответствующей среды для роста бактерий 1 мл соответствующего консорциума бактерий. Новые инокулированные маточные культуры затем инкубировали при 35°С в течение 2-4 дней для оживления бактерий и стимулирования лог-фазы роста. Перед инокуляцией бактериальные клетки центрифугировали и промывали для удаления как можно большего количества сульфида, а также остаточной среды.
Приготовление суспензий планктонных бактерий для испытания биоцидов.
Для этого испытания готовили 14 бутылок с искусственной аэробной морской водой с рН, доведенным до 6,5, забуференной буфером НБРБ5, в том числе 1 контроль. Эти бутылки затем инокулировали промытыми бактериальными культурами в лог-фазе, таким образом, что в тестируемых бутылках была достигнута конечная популяция бактерий, составляющая приблизительно 1х106 для каждой из ОНВ, АРВ и 5КВ. Этот водный раствор с бактериями затем оставляли для стабилизации в течение 4 ч перед добавлением любого биоцида. Перед сбором образцов колбу энергично перемешивали для обеспечения ресуспендирования и равномерного распределения бактерий. Образцы в момент времени 0 собирали из всех тестируемых реакторов и контрольного реактора. После инокуляции, стабилизации и отбора образцов в реакторы добавляли биоцид, за исключением контрольного реактора. Сразу же после добавления биоцида на дно реакторов помещали коррозионные купоны из нержавеющей стали (в момент времени 0 образец свабировали из стерильных купонов для проверки стерильности купонов до их помещения в тестируемый реактор). Дополнительное перемешивание реакторов не проводилось. Следили за тем, чтобы избежать какого-либо взбалтывания и/или перемешивания во время транспортировки и/или отбора образцов.
Добавление биоцидов.
АМА-324 и первые биоцидные компоненты добавляли во все реакторы после сбора образцов в момент времени 0. Первые биоцидные компоненты добавляли для достижения следующей активной концентрации:
Первые биоцидные компоненты Активная концентрация (об/об)
Г лутаральдегид 100
ΤΗΡδ 100
ϋΒΝΡΑ 100
Глутаральдегид и четв. АИВАС 100
ЧетвАОВАС 100
5 -хлор-2-метил-4-изотиазолин-3 -он Адсорбированный на инертном твердом носителе 50
Из общего количества 13 реакторов 6 реакторов было предназначено для испытания с 5-минутной приостановкой, и 6 реакторов было предназначено для испытания с 4-часовой приостановкой.
Для проведения испытания с 5-минутной приостановкой через 5 мин после добавления первого биоцидного компонента в 6 реакторов добавляли примерно 400 ррт продукта АМА-324, после чего реакторы помещали в инкубатор и сводили к минимуму или устраняли в ходе исследования любое встряхивание.
Для проведения испытания с 4-часовой приостановкой через 4 ч после начального добавления первого биоцидного компонента реакторы встряхивали, и брали образец в момент времени 4 ч перед добав- 13 030052
лением биоцида АМА-324. Сразу же после взятия образца в эти 6 реакторов, отведенных для 4-часовой приостановки, добавляли примерно 400 ррт продукта АМА-324, после чего реакторы помещали в инкубатор и сводили к минимуму или устраняли любое встряхивание в ходе всего исследования.
Отбор образцов планктонных и неподвижных (сессильных) бактерий.
Для всех тестируемых образцов количество жизнеспособных планктонных бактерий 8КВ, СНВ и АРВ подсчитывали путем серийного разведения в трех повторностях с использованием метода ΜΡΝ (наиболее вероятного числа), который представляет собой метод определения количества жизнеспособных бактерий в моменты времени 0 ч, 5, 30 мин, 4, 24, 48, 72 ч, 7, 14 и 28 дней. Образцы сессильных бактерий собирали через 24 ч, 7 и 28 дней, и подсчитывали количество жизнеспособных планктонных и сессильных бактерий согласно методу ΜΡΝ. Оценку сессильных бактерий выполняли для определения способности биоцида уничтожать не только планктонные бактерии, а также того, какие бактерии могут осаждаться из раствора, возможно влияя на данные по планктонным бактериям. Все инокуляции бактериями выполняли в соответствии с рекомендациями NАСΕ ТМО194-04 для микробиологического контроля в системах нефтяных месторождений. Результаты представлены в прилагаемых фиг. 3-26.
Результаты.
Эффективность биоцидов против планктонных бактерий.
При сравнении соответствующих наборов данных, полученных в период первых 4 ч, наблюдается сходство однокомпонентных биоцидных систем (при испытании с 4-часовой приостановкой, когда АМА-324 добавляли после взятия образца в момент времени 4 ч) с двухкомпонентными биоцидными системами (при испытании с 5-минутной приостановкой, когда АМА-324 добавляли в момент времени 5 мин). Сравнение этих наборов данных показало, что по-видимому присутствует синергический эффект для всех тестируемых первых биоцидных компонентов с продуктом АМА-324. Например, для реакторной системы тестирования для СНВ и АРВ при сравнении фиг. 4 (тест с 5-минутной приостановкой) с фиг. 10 (тест с 4-часовой приостановкой) и фиг. 6 (тест с 5-минутной приостановкой) с фиг. 12 (тест с 4часовой приостановкой) показатель эффективности биоцида является более высоким при обработке двухкомпонентной биоцидной системой по сравнению с соответствующей однокомпонентной обработкой (первым биоцидом).
Сходным образом при сравнении фиг. 8 с фиг. 14 оказалось, что в тесте на эффективность биоцида против 8КВ присутствовал синергический эффект с системами, состоящими из двух биоцидов с использованием в качестве первого биоцидного компонента ТНР8, С1и1 и С1и1/АЭВАС.
При рассмотрении эффективности биоцидов в момент времени 672 ч (28 дней) оказалось, что данные не указывают на какую-либо проблему с совместимостью, так как первые биоцидные компоненты все еще были способны значительно уменьшать количество жизнеспособных бактерий в течение 4 ч (фиг. 3 и 9, фиг. 5 и 11 и фиг. 7 и 13).
Данные по контролю (без биоцидной системы) показали, что не было значительного уменьшения жизнеспособности СНВ, АРВ и 8КВ во время 28-дневного исследования, что указывает на то, что любое сокращение жизнеспособных планктонных бактерий в других образцах обусловлено действием биоцида(ов) (фиг. 3 и 9, фиг. 5 и 11 и фиг. 7 и 13).
Эффективность биоцидов против неподвижных (сессильных) бактерий.
При сравнении соответствующих наборов данных, полученных в период первых 4 ч, наблюдается сходство однокомпонентных биоцидных систем (при испытании с 4-часовой приостановкой, когда АМА-324 добавляли после взятия образца в момент времени 4 ч) с двухкомпонентными биоцидными системами (при испытании с 5-минутной приостановкой, когда АМА-324 добавляли в момент времени 5 мин). При сравнении этих наборов данных можно видеть, что в отношении сессильных 8КВ добавление продукта АМА-324 привело к значительно более высокой скорости высвобождения биоцида (например, при сравнении фиг. 19 с фиг. 25 и фиг. 20 с фиг. 26).
Изучение данных, касающихся биоцидной эффективности в момент времени 672 ч (28 дней), полученных при испытаниях с 5-минутной приостановкой и при испытаниях с 4-часовой приостановкой, показало, что какие-либо проблемы совместимости между биоцидами по-видимому отсутствуют. Биоцидная эффективность против сессильных бактерий в обоих испытаниях была примерно одинаковой (например, при сравнении фиг. 15 с фиг. 21, фиг. 17 с фиг. 23 и фиг. 19 с фиг. 25).
В большинстве испытаний биоцидов против сессильных бактерий наблюдалось быстрое развитие жизнеспособной популяции сессильных бактерий для всех тестируемых биоцидов (см. фиг. 16 и 22, фиг. 18 и 24 и фиг. 20 и 26), вероятно вследствие осаждения планктонных бактерий из системы, поскольку более тщательное изучение данных по 8КВ демонстрирует такое же явление, и 8КВ в системе консорциума имеют времена удвоения +20 ч2, таким образом, увеличение популяция до более чем 1 х 107 бактерий/см2 является технически недостигаемым только посредством роста (фиг. 20 и 26).
Пример 4. Исследование эффективности биоцидов в текучей среде гидроразрыва.
В этом примере оценивали биоцидную систему, в которой первый биоцидный компонент представлял собой диоксид хлора, и второй биоцид представлял собой АМА-324. Испытание проводили в ходе практического проведения операции по гидравлическому разрыву пласта.
При обработке иллюстративной двухкомпонентной биоцидной системой диоксид хлора закачивали
- 14 030052
в воды гидроразрыва (солевой раствор, содержащий примерно 10000-15000 ΤΌ8) на уровне смесительного коллектора, расположенного выше по потоку от емкости гидроразрыва, в количестве, достаточном для получения содержания в водах гидроразрыва остаточного С1О2 1 ррт, измеренного на уровне расположенного ниже по потоку смесителя. В смесителе в воды гидроразрыва добавляли АМА-324 для обеспечения концентрации (активной) в водах гидроразрыва примерно 100 ррт. Для сравнения воды гидроразрыва отдельно обрабатывали однокомпонентными биоцидными системами (ΌΒΝΡΑ и С1О2), которые закачивали только на уровне смесительного коллектора. В каждом испытании воды гидроразрыва с биоцидом(ами) закачивали в пласт в ходе нормального течения операций. После закачки образцы отработанных вод (Ло\\Ьаск \\Щсг5) объемом 2л извлекали из устья скважины через некоторые промежутки времени. Первые образцы (на фиг. 1-я отработка) извлекали через 24 ч после бурения. Следующие образцы извлекали через 1, 3 и 6 месяцев. Для каждого образца отработанных вод подсчитывали популяции 8ΡΒ и АРВ. Результаты показаны на фиг. 27 и 28.

Claims (18)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ обработки текучей среды для газового или нефтяного месторождения, в котором:
    а) добавляют первый биоцидный компонент в текучую среду для газового или нефтяного месторождения; и Ь) после приостановки, составляющей от примерно 1 мин до примерно 30 мин, добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового или нефтяного месторождения; причем указанные первый биоцидный компонент и второй биоцидный компонент добавляют в количестве, эффективном для подавления роста или активности микроорганизмов;
    при этом первый биоцидный компонент не содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион; а второй биоцидный компонент содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
  2. 2. Способ по п.1, в котором суммарная концентрация активных ингредиентов указанных первого биоцидного компонента и второго биоцидного компонента в указанной текучей среде находится в диапазоне от 5 до 2000 ч./млн (ррт).
  3. 3. Способ по п.1, в котором указанный первый биоцидный компонент содержит биоцид, выбранный из группы, состоящей из глутаральдегида, С12-16-алкилдиметилбензиламмония хлорида (четвертичный АЭВАС), глутаральдегида и четвертичного АЭВАС, тетракис(гидроксиметил)фосфония сульфата, 2,2дибром-3 -нитрилопропионамида, [ 1,2-этандиилбис(окси)]бисметанола, 5 -хлор-2-метил-4-изотиазолин-3 она, диоксида хлора и их комбинаций.
  4. 4. Способ по п.1, в котором указанный второй биоцидный компонент добавляют в количестве, эффективном для подавления роста или активности микроорганизмов в указанной текучей среде в течение одной недели или дольше.
  5. 5. Способ по п.1, в котором указанная текучая среда выбрана из текучей среды для возбуждения скважины, текучей среды для закачки под давлением, текучей среды для гидроразрыва пласта, бурового раствора, текучей среды для реконструкции или завершения скважины, текучей среды для гидроиспытаний, воды или текучей среды, закачиваемой в пласт для поддержания пласта и повышения нефтеотдачи пласта (ЕОК).
  6. 6. Способ по п.1, в котором указанная текучая среда представляет собой водную текучую среду или текучую среду, которая содержит воду.
  7. 7. Способ по п.1, в котором указанная текучая среда представляет собой текучую среду для гидравлического разрыва пласта.
  8. 8. Способ по п.1, в котором указанная приостановка составляет примерно 5 мин.
  9. 9. Способ обработки текучей среды для газового или нефтяного месторождения, в котором: а) пропускают текучую среду для газового или нефтяного месторождения через систему текучей среды; Ь) добавляют первый биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового или нефтяного месторождения через первое впускное отверстие в указанную систему текучей среды; и с) ниже по потоку от указанного первого впускного отверстия добавляют второй биоцидный компонент в указанную текучую среду для газового или нефтяного месторождения через второе впускное отверстие в указанную систему текучей среды;
    при этом первый биоцидный компонент не содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион; а второй биоцидный компонент содержит 3,5-диметил-1,3,5-тиадиазинан-2-тион.
  10. 10. Способ по п.9, в котором указанный первый биоцидный компонент выбран из группы, состоящей из глутаральдегида, С12-16-алкилдиметилбензиламмония хлорида (четвертичный АЭВАС), глутаральдегида и четвертичного АЭВАС, сульфата тетракис(гидроксиметил)фосфония, 2,2-дибром-3нитрилопропионамида, [1,2-этандиилбис(окси)]бисметанола, 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она, диоксида хлора и их комбинаций.
  11. 11. Способ по п.9, в котором указанный второй биоцидный компонент добавляют в количестве, эффективном для подавления роста и/или активности микроорганизмов в указанной текучей среде в течение одной недели или дольше.
  12. 12. Способ по п.9, в котором указанная текучая среда выбрана из текучей среды для возбуждения
    - 15 030052
    скважины, текучей среды для закачки под давлением, текучей среды для гидроразрыва пласта, бурового раствора, текучей среды для реконструкции или завершения скважины, текучей среды для гидроиспытаний, воды или текучей среды, закачиваемой в пласт для поддержания пласта или повышения нефтеотдачи пласта (БОК).
  13. 13. Способ по п.9, в котором указанная текучая среда представляет собой водную текучую среду или текучую среду, которая содержит воду.
  14. 14. Способ по п.9, в котором указанная текучая среда представляет собой текучую среду для гидравлического разрыва пласта.
  15. 15. Способ по п.1, в котором указанный первый биоцидный компонент содержит биоцид, выбранный из группы, состоящей из глутаральдегида, 2,2-дибром-3-нитрилопропионамида, диоксида хлора и их комбинаций.
  16. 16. Способ по п.1, в котором указанный первый биоцидный компонент содержит диоксид хлора.
  17. 17. Способ по п.9, в котором указанный первый биоцидный компонент выбран из группы, состоящей из глутаральдегида, 2,2-дибром-3-нитрилопропионамида, диоксида хлора и их комбинаций.
  18. 18. Способ по п.9, в котором указанный первый биоцидный компонент содержит диоксид хлора.
    1 СРТС Полимер - + 100 ррт АМА-324 0.5 СРТС Полимер + 100 ррт АМА-324
    40
EA201591920A 2013-04-04 2014-04-04 Биоцидные системы и способы их применения EA030052B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361808489P 2013-04-04 2013-04-04
PCT/US2014/033061 WO2014165813A1 (en) 2013-04-04 2014-04-04 Biocidal systems and methods of use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201591920A1 EA201591920A1 (ru) 2016-03-31
EA030052B1 true EA030052B1 (ru) 2018-06-29

Family

ID=51654860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591920A EA030052B1 (ru) 2013-04-04 2014-04-04 Биоцидные системы и способы их применения

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20140303045A1 (ru)
EP (1) EP2981589A4 (ru)
CN (1) CN105492571A (ru)
AP (1) AP2015008835A0 (ru)
AR (1) AR095773A1 (ru)
BR (1) BR112015025451A2 (ru)
CA (1) CA2908746A1 (ru)
EA (1) EA030052B1 (ru)
NZ (1) NZ631497A (ru)
WO (1) WO2014165813A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014051979A1 (en) * 2012-09-25 2014-04-03 Buckman Laboratories International, Inc. Method and system for the enhancement of the biocidal efficacy of|monoalkyldithiocarbamate salts
PL3237572T3 (pl) 2014-12-23 2019-09-30 Agrana Beteiligungs-Aktiengesellschaft Sposób z zastosowaniem płynu procesowego z przyjaznym dla środowiska biostabilizatorem
EP3253850B1 (en) * 2015-02-04 2019-09-18 Ecolab USA Inc. Diphenyliodonium salts as sulfidogenesis inhibitors and antimicrobials
US10793451B2 (en) * 2015-06-30 2020-10-06 Bulk Chemical Services, LLC. Method for treating water used in oil field applications to inhibit bacterial growth with methylammonium monomethyldithiocarbamate
CN107047603B (zh) * 2016-08-01 2019-09-06 中国石油天然气股份有限公司 一种杀菌剂及其制备方法和应用
US11071301B2 (en) 2016-10-21 2021-07-27 Ecolab Usa Inc. Anti-microbial agent to control biomass accumulation in SO2 scrubbers
US10301553B2 (en) 2017-02-28 2019-05-28 Ecolab Usa Inc. Use of sulfonium salts as hydrogen sulfide inhibitors
EP3381283A1 (en) 2017-03-31 2018-10-03 Nitto Denko Corporation Compounds for the control of biofilms in industrial equipment
US10900128B2 (en) 2018-08-29 2021-01-26 Championx Usa Inc. Use of sulfonium salts as corrosion inhibitors
US12098416B2 (en) * 2019-07-16 2024-09-24 Halliburton Energy Services, Inc. Assessment of biological contamination and biological contamination treatment
US11535790B2 (en) * 2020-09-04 2022-12-27 Saudi Arabian Oil Company Multivalent iron bio-inhibitor from waste bauxite residue to control reservoir souring
CN112940707A (zh) * 2020-12-30 2021-06-11 北京瓜尔润科技股份有限公司 一种稳定的储层改造液及其制备和使用方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012012158A2 (en) * 2010-06-30 2012-01-26 Schlumberger Canada Limited Bacterial control of water based fluids during subsurface injection and subsequent residence time in the subterranean formation
US20120285693A1 (en) * 2011-03-16 2012-11-15 Andrey Mirakyan Controlled release biocides in oilfield applications
US20130190214A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-25 Marko Kolari Biocidal system and methods of use

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3361289D1 (en) * 1982-06-21 1986-01-02 Merck & Co Inc Synergistic antimicrobial combination
US5256182A (en) * 1988-05-02 1993-10-26 Lester Technologies Corp. Microbiocidal combinations of materials and their use
US4906651A (en) * 1988-12-22 1990-03-06 Rohm And Haas Company Synergistic microbicidal combinations containing 3-isothiazolone and commercial biocides
US5294916A (en) * 1992-01-23 1994-03-15 Autotrol Corp. Water treatment controller for an evaporative condenser
US5716629A (en) * 1996-08-08 1998-02-10 Nalco Chemical Company Synergistic blend of 1-(3-chloroallyl)-3,5,7-triaza-1-azoniaadamantane tetrahydro-3,5,-dimethyl-2h-1,3,5-thiadiazine-2-thione
AU2003237529A1 (en) * 2002-01-22 2003-09-02 Lonza Ag Antimicrobial composition including a triamine and a biocide
US7008545B2 (en) * 2002-08-22 2006-03-07 Hercules Incorporated Synergistic biocidal mixtures
GB0326284D0 (en) * 2003-11-11 2003-12-17 Basf Ag Microbicidal compositions and their use
RU2538369C2 (ru) * 2009-09-29 2015-01-10 ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи Синергическая микробицидная композиция, содержащая 2,2-диброммалонамид и окисляющий биоцид, и способ регулирования роста микроорганизмов
US20110311645A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Diaz Raul O Microbiological control in oil and gas operations

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012012158A2 (en) * 2010-06-30 2012-01-26 Schlumberger Canada Limited Bacterial control of water based fluids during subsurface injection and subsequent residence time in the subterranean formation
US20120285693A1 (en) * 2011-03-16 2012-11-15 Andrey Mirakyan Controlled release biocides in oilfield applications
US20130190214A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-25 Marko Kolari Biocidal system and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
CN105492571A (zh) 2016-04-13
NZ631497A (en) 2017-10-27
US20140303045A1 (en) 2014-10-09
WO2014165813A1 (en) 2014-10-09
AR095773A1 (es) 2015-11-11
CA2908746A1 (en) 2014-10-09
AP2015008835A0 (en) 2015-10-31
BR112015025451A2 (pt) 2017-07-18
EA201591920A1 (ru) 2016-03-31
EP2981589A4 (en) 2016-10-12
EP2981589A1 (en) 2016-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA030052B1 (ru) Биоцидные системы и способы их применения
EP2078066B1 (en) Biocide for well stimulation
US7906463B2 (en) Biocide for well stimulation and treatment fluids
Stringfellow et al. Physical, chemical, and biological characteristics of compounds used in hydraulic fracturing
US8211835B2 (en) Composition and method for slickwater application
EP2800793B1 (en) Method of using a biocidal system
US20130225675A1 (en) Bacterial control of water based fluids during subsurface injection and subsequent residence time in the subterranean formation
NO20130451A1 (no) Fremgangsmate for anvendelse av nitrater og nitrat-reduserende bakterier i hydraulisk frakturering
Dawson et al. A new approach to biocide application provides improved efficiency in fracturing fluids
DE69512340T2 (de) Verfahren zur Bekämpfung von biologischen Verschmutzungen bei der Erdölförderung
US9504252B2 (en) Microbiocides and uses thereof
WO2013007811A1 (en) Method for mic control in oil field applications (oil and gas pipeline systems)
Zhu Microbial control
SU833563A1 (ru) Бактерицид сульфатвосстанавливающихбАКТЕРий
Chun’an BIOLOGICAL INHIBITION OF SULFIDE TO IMPROVE POLYMER VISCOSITY INSTEAD OF FORMALDEHYDE DISINFECTANT
McILWAINE 5.4 Oilfield application for biocides

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU