EP3921384A1 - Utilisation d'esteramine pour prévenir l'agglomération d'hydrates de gaz - Google Patents

Utilisation d'esteramine pour prévenir l'agglomération d'hydrates de gaz

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Publication number
EP3921384A1
EP3921384A1 EP20705775.3A EP20705775A EP3921384A1 EP 3921384 A1 EP3921384 A1 EP 3921384A1 EP 20705775 A EP20705775 A EP 20705775A EP 3921384 A1 EP3921384 A1 EP 3921384A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radical
carbon atoms
formula
integer
chosen
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20705775.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Henry DELROISSE
Gilles Barreto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
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 Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP3921384A1 publication Critical patent/EP3921384A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C09K8/524—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning organic depositions, e.g. paraffins or asphaltenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035—Organic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/22—Hydrates inhibition by using well treatment fluids containing inhibitors of hydrate formers

Definitions

  • the present invention relates to the field of the extraction of hydrocarbons and more particularly to the field of additives used to facilitate the extraction and transport of said hydrocarbons.
  • the present invention relates to the use of a compound as well as to a process for limiting, or even preventing, the agglomeration and / or the formation of gas hydrates, which are commonly known to disturb the flow of hydrocarbons in the pipes for extracting and transporting said hydrocarbons.
  • extracted fluids means fluids comprising petroleum, gases, condensates, water and their mixtures.
  • production fluids means fluids comprising petroleum, gases, condensates, water and their mixtures.
  • term “petroleum” is understood to mean crude oil, that is to say unrefined, originating from a deposit.
  • the term “gas” is understood to mean crude natural gas, that is to say untreated, directly extracted from a deposit, such as for example hydrocarbons, such as methane, ethane, propane, butane, hydrogen sulfide, carbon dioxide and other gaseous compounds under operating conditions, as well as their mixtures.
  • hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, hydrogen sulfide, carbon dioxide and other gaseous compounds under operating conditions, as well as their mixtures.
  • the composition of the natural gas extracted varies considerably between wells.
  • the gas can include gaseous hydrocarbons, water and other gases.
  • condensate hydrocarbons of intermediate density. Condensates generally consist of mixtures of hydrocarbons which are liquid under operating conditions.
  • aqueous phase in a greater or lesser quantity.
  • the origin of this aqueous phase can be endogenous and / or exogenous to the underground reservoir containing the hydrocarbons, the phase exogenous aqueous generally resulting from an injection of water, also called injection water.
  • the pipes for transporting the fluids produced are often placed on the seabed, at increasingly great depths, where the temperature of the sea water is often less than 15 ° C, more often less than 10 ° C, or even close to or equal to 4 ° C.
  • clathrates are solid crystals (similar to those of water in the form of ice) formed by water molecules, also called “receiver”, around one or more gas molecules, also called “guests » Such as methane, ethane, propane, butane, carbon dioxide or hydrogen sulfide.
  • thermodynamic anti-hydrate or “thermodynamic hydrate inhibitor” or “THI” in English
  • methanol or glycol
  • THI thermodynamic hydrate inhibitor
  • Another solution consists in adding a low dosage additive, called LDHI ("Low Dosage Hydrate Inhibitor”) in the fluids produced comprising the water / guest gas mixture (s).
  • LDHI Low Dosage Hydrate Inhibitor
  • This additive is also called an anti-hydrate and is introduced at a low dosage, generally between 1% and 4% by weight, relative to the weight of the water, it being understood that higher or lower amounts are of course possible.
  • Two types of anti-hydrate additives are currently known, anti-caking agents and kinetic anti-hydrates.
  • Anti-caking agents are not inhibitors of the formation of hydrate crystals, they are surfactants possessing the property of dispersing the crystals by adsorbing on them, which consequently prevents said hydrate crystals to clump together.
  • the adsorption of anti-caking agents on the crystals makes the latter lipophilic, which allows them to be easily dispersed in the liquid phase hydrocarbon.
  • the hydrate crystals thus dispersed can no longer clog the pipelines for transporting oil and gas production fluids, thus increasing production, in particular oil and gas extraction.
  • additives used in oil and gas production such as, for example, corrosion inhibitors, kinetic anti-hydrates, anti-caking agents, anti-mineral deposits, demulsifiers, deoilers, anti-foam additives, paraffin inhibitors and dispersants, asphaltene inhibitors and dispersants, hydrogen sulphide scavengers.
  • Anti-caking agents are effective when a liquid phase of hydrocarbons is present in contact with an aqueous phase circulating in the pipelines for transporting oil and gas production fluids.
  • the water fraction should be less than 50%. Otherwise, the hydrate dispersion becomes too viscous to be transported.
  • Document US9988568 discloses a mixture of a refined hydrocarbon and an anti-caking agent. However, an instability of the mixture is observed, the anti-caking agent being poorly miscible / soluble in the refined hydrocarbon or in the produced hydrocarbon.
  • the first object of the present invention is therefore the use for preventing and / or delaying and / or preventing the agglomeration of gas hydrates, of one or more compounds of formula (1), as well as its salts:
  • - QO represents an alkylenoxy group containing from 2 to 4 carbon atoms, preferably 2 or 3 carbon atoms, more preferably 2 carbon atoms, knowing that all the QO groups present in the compound of formula (1) may be identical or different,
  • - Ra is chosen from the group consisting of a direct bond, a cycloalkylene group, cycloalkenylene, arylene and a linear or branched, saturated or unsaturated C1-C20 hydrocarbon chain optionally substituted by one or more -OH group (s), preferably an alkylene radical of formula - (CH2) Z -, in which z is a integer from 1 to 20, preferably from 1 to 10, preferably from 2 to 6, and most preferably 4, a substituted alkylene radical, said alkylene radical being substituted by 1 or 2 -OH groups, an alkenylene radical having from 1 to 20, preferably from 1 to 10 carbon atoms,
  • s preferably an alkylene radical of formula - (CH2) Z -, in which z is a integer from 1 to 20, preferably from 1 to 10, preferably from 2 to 6, and most preferably 4, a substituted alkylene radical, said alkylene radical being substituted by 1 or 2 -OH groups, an alkenylene radical having from
  • R 1 is chosen from an O-I-OQ hydrocarbon radical, preferably from a C1-C4 alkyl radical, the phenyl radical and a phenylalkyl radical, such as benzyl,
  • R2 is chosen from an R 7 radical or an R 10 - (G) U - radical,
  • R 7 is chosen from a hydrocarbon radical having 1 to 7, preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, an aryl or arylalkyl group (for example, a phenyl or naphthyl group), a radical of formula H- (OQ) v (in which QO is as defined above and v represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4 , limits included), HO (CH 2 ) -, and a group of formula (2): X
  • R 8 and R 9 are chosen from a hydrocarbon radical comprising from 1 to 6 carbon atoms, preferably from 1 to 4 carbon atoms, limits included, or else R 8 and R 9 , together with l 'nitrogen atom to which they are attached, form a ring with 5, 6 or 7 vertices, optionally comprising one or more heteroatom (s) chosen from oxygen, nitrogen and sulfur,
  • R 10 is chosen from a hydrocarbon radical comprising from 1 to 24 carbon atoms, preferably from 6 to 24 carbon atoms, better still from 8 to 24 carbon atoms, more preferably from 10 to 24 carbon atoms, more preferably from 12 to 24 carbon atoms, limits included, and a radical of formula R 4 -0- (QO) w -T-, in which QO is as defined above, R 4 is chosen from hydrogen and a hydrocarbon radical comprising from 1 to 24 carbon atoms, preferably from 6 to 24 carbon atoms, better still from 8 to 24 carbon atoms, more preferably from 10 to 24 carbon atoms, more preferably from 12 to 24 carbon atoms , end inclusive, where w represents an integer in the range of 0 to 20, preferably 0 to 10, more preferably 0 to 6, and even more preferably 0 to 4, inclusive, and T represents an alkylene group having from 1 to 6 carbon atoms, limits included, preferably from 1 to 4 atoms carbon, most preferably all 2 or 3 carbon
  • - X is chosen from halides, sulphates, carbonates,
  • R is a linear or branched hydrocarbon radical, preferably linear or branched alkyl, comprising from 1 to 24 carbon atoms, preferably from 6 to 24 carbon atoms, better still from 8 to 24 carbon atoms, more preferably from 10 to 24 carbon atoms, more preferably 12 to 24 carbon atoms, limits included,
  • - j represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • - q is an integer from 1 to 10, preferably from 2 to 6, limits included, and most preferably q is 2 or 3
  • - r represents an integer in the range from 1 to 15, preferably from 1 to 10, more preferably from 1 to 5, limits included, more preferably 1, 2, 3 or 4,
  • - s represents an integer between 1 and 5, limits included, preferably 1, 2 or 3, more preferably 2 or 3,
  • - t is chosen from 0 and 1
  • - u is an integer from 0 to 5, preferably from 0 to 3, more preferably u is 0 or 1, even more preferably u is 0,
  • - x represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included
  • - y represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included, it being understood that if more than one variable of the same name are present in the compound of formula (1), they may be identical or different, independently of one another.
  • the compounds of formula (1) are those for which:
  • - Ra represents an alkylene radical of formula - (Chh, in which z is an integer from 1 to 20, preferably from 1 to 10, preferably from 2 to 6, and most preferably z is equal to 4,
  • - j represents an integer between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • - x represents an integer between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • - y represents an integer between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • the compounds of formula (1) are those for which:
  • - SS represents - (OQ) jG ”, where G” is a radical -N (+) t RsR4 (Ri) t,
  • - G ′ is chosen from a hydrocarbon radical, linear or branched, saturated or unsaturated, comprising from 6 to 30 carbon atoms,
  • - OQ represents an alkyleneoxy group containing 2 or 3 carbon atoms
  • - Ra is an alkylene radical of formula - (Chh, in which z is an integer from 1 to 10, preferably from 2 to 6, and most preferably z is equal to 4,
  • - R2 is an HO- (CH2) - radical
  • q is an integer from 2 to 6, limits included, and most preferably q is 2 or 3
  • - Ri is chosen from a C1-C6 hydrocarbon radical, preferably from a C1-C4 alkyl radical,
  • - j represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • - t is chosen from 0 or 1
  • - x represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • - y represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included, it being understood that if more than one variable of the same name is present in the compound of formula (1), these may be identical or different,
  • the compounds of formula (1) are those for which:
  • Ra is an alkylene radical of formula - (CH2) Z -, in which z is an integer of 1 to 10, preferably 2 to 6, and most preferably 4,
  • - R is a linear or branched hydrocarbon radical, preferably linear or branched alkyl, comprising from 8 to 24 carbon atoms, preferably from 10 to 24, more preferably from 12 to 24 carbon atoms, limits included,
  • - j represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • - t is chosen from 0 or 1
  • - x represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included,
  • - y represents an integer between 1 and 20, preferably between 1 and 10, more preferably between 1 and 6, and even more preferably between 1 and 4, limits included, it being understood that if more than one variable of the same name is present in the compound of formula (1), these may be the same or different, independently each other,
  • the compound of formula (1) is generally present in an amount preferably ranging from 0.1% to 10% by weight, more preferably from 0.3% to 8% by weight. weight, and more preferably from 0.4% to 4% by weight, relative to the total weight of the aqueous phase in a production fluid.
  • the aqueous phase content can be easily measured on a sample of the production fluid after settling, according to techniques known to those skilled in the art.
  • the use according to the present invention limits, or even prevents, the formation and / or agglomeration of gas hydrates during the production of hydrocarbons, or during a drilling operation or during 'a completion operation.
  • the use according to the present invention limits, or even prevents, the formation and / or the agglomeration of gas hydrates in a process for extracting oil, condensate or gas, during drilling, during the completion operation or during production.
  • a subject of the present invention is also a process for limiting or even preventing the formation and / or agglomeration of gas hydrates, comprising a step of adding one or more compounds of formula (1), such as as defined above, in a production fluid comprising an aqueous phase and one or more gases.
  • the compound of formula (1) can be used in a "carrier liquid", in particular when it is desirable or necessary to increase the concentration of condensate and thus reduce the water concentration. So, and according to one embodiment, the use of the present invention implements at least one compound of formula (1) in a carrier liquid.
  • a carrier liquid is a non-aqueous liquid phase in which one or more anti-caking agents can be solubilized at least in part and / or dispersed. It can be chosen, for example, in a nonlimiting manner, from liquid hydrocarbons, whether refined or not, and in general those described in documents US5816280, US5877361 and US9988568, alcohols, and others.
  • the carrier liquid is poorly miscible with water, and preferably exhibits a miscibility with water of less than 500 g L 1 , preferably less than 250 g L 1 , more preferably still. less than 150 g L 1 , advantageously less than 50 g L 1 , better still less than 10 g L 1 .
  • a carrier liquid having a miscibility greater than 500 g L 1 can of course be considered, but in this case the quantity of carrier liquid miscible in the production water will be greater and it will then be recommended or even necessary to make additions of composition comprising the anti-caking agent.
  • the miscibility is measured at room temperature and at room pressure by measuring the concentration of the species concerned in water when the two phases are in contact at equilibrium, by means of various assay methods such as gravimetry, titrimetry, spectrophotometry, chromatography.
  • the carrier liquid comprises at least one alcohol comprising one (1) or more hydroxyl groups on a hydrocarbon chain, saturated or unsaturated, linear, branched or cyclic.
  • the hydrocarbon chain generally contains from 1 to 30 carbon atoms, preferably from 3 to 26 carbon atoms, more preferably from 5 to 22 carbon atoms, more preferably from 6 to 12 carbon atoms.
  • the hydroxyl group (s) can be in terminal position (s) and / or on all the other carbons of the hydrocarbon chain, that is to say that the hydroxyl functions can be independently one of the others primary, secondary or tertiary hydroxyl functions.
  • the carrier liquid comprises at least one alcohol chosen from alcohols comprising from 1 to 3 hydroxyl functions and from 6 to 12 carbon atoms. According to another preferred embodiment, the carrier liquid comprises at least one alcohol of the crude formula CsH-ieO.
  • the carrier liquid comprises at least one alcohol chosen from octan-1-ol, octan-2-ol, octan-3-ol, octan-4-ol, 2-methylheptan-1 -ol, 2-methylheptan-4-ol, 5-methylheptan-1 -ol, 5-methylhptan-2-ol, 4-methylheptan-2-ol, 4-methylheptan-4-ol, 2- methylheptan-4-ol, 2- methylheptan-4-ol, 2-ethylhexan-1 -ol, 4-ethylhexan-1 -ol, 3-ethylhexan-2-ol, 3-ethylhexan-3-ol, 4-ethylhexan-2-ol, 2-ethyl- 2-methylpentan-1 -ol, 2-ethyl-3-methylpentan-1 -ol, 2-ethyl-4-methylpentan-1 -ol, 2-
  • the carrier liquid comprises at least an alcohol selected from octan-1 -ol, octan-2-ol and 2-ethylhexan-1 -ol.
  • the carrier liquid can be added to the production fluid in a proportion to make it possible to obtain a water fraction of 90% or less, better of 85% or less, more preferably of 80% or less, more preferably of 75% or less, better still 70% or less, better still 65% or less, better still 60% or less, better still 55% or less, better still 50% or less, better still 45% or less, more preferably 40% or less, more preferably 35% or less, more preferably 30% or less, more preferably 25% or less, more preferably 20% or less, expressed as volume of aqueous phase by relative to the total volume of liquid.
  • the carrier liquid is preferably added in a proportion making it possible to obtain a water fraction of 50% or less.
  • the carrier liquid must not preferentially interfere with or react with the compound of formula (1) defined above or with the other additives which can be used in the use according to the present invention, and in particular with any corrosion inhibitors, deposit inhibitors or other chemical production additives which may be used.
  • a carrier liquid when using the compound of formula (1) according to the present invention, it may also be advantageous to use together, separately or alternately, one or more other additives commonly used in oil and gas production, such as, for example, corrosion inhibitors, anti-kinetic hydrates, anti-mineral deposits, demulsifiers, de-oilers, anti-foam additives, paraffin inhibitors and dispersants, inhibitors and asphaltene dispersants, hydrogen sulfide scavengers, drag or friction inhibitors, flavors, colors, preservatives, and others if necessary or desired .
  • additives commonly used in oil and gas production, such as, for example, corrosion inhibitors, anti-kinetic hydrates, anti-mineral deposits, demulsifiers, de-oilers, anti-foam additives, paraffin inhibitors and dispersants, inhibitors and asphaltene dispersants, hydrogen sulfide scavengers, drag or friction inhibitors, flavors, colors, preservatives, and others if necessary or desired
  • the use of the present invention can also include the use of one or more organic solvents.
  • the organic solvent (s) are chosen, in a nonlimiting manner, from C 1 to C 4 alcohols, glycols, glycol ethers, ketones and their mixtures, more preferably from methanol, ethanol, / so-propanol, n-butanol, iso-butanol, ethylene glycol (or monoethylene glycol), 1, 2-propylene glycol, 1, 3-propylene glycol, hexylene glycol, butyl glycol, l ethylene glycol dibutyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone, xylenes, toluene, and mixtures of several glycols, eg, ethylene glycol, butyl glycol and the like.
  • gases such as for example thermodynamic inhibitors and kinetic hydrate inhibitors. If mixtures of gas hydrate inhibitors are used, these mixtures can be added concomitantly and / or before and / or after injection of the composition according to the present invention.
  • the present invention relates to a process making it possible to limit, or even prevent, the agglomeration and / or the formation of gas hydrates by using at least one compound of formula (1) as described above, optionally in combination with one or more other additives, fillers, solvents and other components well known to those skilled in the art, and in particular in combination with a carrier liquid and / or an anti-caking agent, as defined above.
  • the method of the present invention comprises a step of bringing at least one anti-caking compound of formula (1) as defined above into contact with produced water.
  • a sufficient amount of anti-caking compound is used, gas hydrate plugging is inhibited. In the absence of such an amount, the formation of a gas hydrate plug is not inhibited.
  • the anti-caking compound of formula (1) can be injected into the production field by being mixed beforehand with other additives, as defined above, for example a carrier liquid, and / or independently with one or several other additives.
  • the carrier liquid can be injected into the production field by being previously mixed with the anti-caking compound of formula (1) or else independently of said anti-caking compound of formula (1).
  • the appropriate amount of anti-caking compound of formula (1) necessary for inhibiting the formation of a hydrate plug is determined for each particular system as a function of the temperature, pressure, composition of the water. in salt (s), the proportion of water and oil and the composition of the gas.
  • the anti-caking compound is used in an amount preferably ranging from 0.05% to 15% by weight, more preferably from 0.1% to 8% by weight, and better still from 0.1% to 5%. by weight, relative to the total weight of the aqueous phase in the production fluid.
  • the method of the present invention makes it possible to inhibit the formation of hydrates regardless of the nature of the hydrocarbon or of the mixture of hydrocarbons.
  • the process is particularly effective for gases that are light or with a low boiling point, such as hydrocarbon gases of 1 to 5 carbon atoms and mixtures of these gases, at ambient conditions.
  • gases include methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, isopentane and mixtures thereof.
  • Hydrocarbons can also include, for example, other compounds, such as carbon dioxide (CO2), hydrogen sulfide (H2S), dinitrogen (N2) and other compounds commonly encountered in oil and gas production.
  • the compound of formula (1) can be introduced into the production fluid continuously, discontinuously, regularly or not, or temporarily, in one or more times.
  • the introduction of the anti-caking compound of formula (1) is generally carried out upstream of the zone at risk of the presence of hydrates, whether at the surface, at the wellhead or at the bottom of the well.
  • injection auxiliaries well known to those skilled in the art.
  • hydrocarbons refined or not, such as gasoline, diesel, gas oil, kerosene and others.
  • the comparative composition (A) and the composition according to the invention (B) were prepared from ingredients whose contents are indicated in Table 1 below:
  • THF tetrahydrofuran
  • the model fluid comprises:
  • aqueous phase consisting of a mixture of demineralized water and tetrahydrofuran (THF) in a 1: 1 volume ratio
  • thermodynamic equilibrium hydrate formation temperature of this model fluid is 2 ° C at atmospheric pressure. In other words, THF hydrates are formed at temperatures below or equal to 2 ° C.
  • the anti-caking efficiency of the anti-hydrate composition is measured at different sub-coolings (-12 ° C and -22 ° C) for a dosage of 1% by weight of anti-caking agent relative to the weight of the aqueous phase.
  • the formation of hydrates depends mainly on temperature and pressure, as well as on the composition of the guest gas (s). To be able to compare the performance of additives, the notion of sub-cooling is used.
  • the sub-cooling represents the temperature difference between the operating temperature, or imposed, and the thermodynamic equilibrium temperature of hydrate formation of the production fluid.
  • the imposed temperature must be -10 ° C.
  • the temperature must be -20 ° C.
  • the experimental device in particular described by M.L. Zanota et al. ("Hydrate Plug Prevention by Quaternary Ammonium Salts", Energy & Fuel, 19 (2), (2005), 584-590), is composed of a motor which imposes an oscillating movement on a rack.
  • the rack contains 12 borosilicate glass tubes, having a diameter of 17 mm and a height of 60 mm.
  • Each tube is closed and contains the mixture described above as well as a 316L stainless steel ball with a diameter of 0.8 cm.
  • the ball makes it possible to agitate the mixture, to visually observe the agglomeration of the hydrate crystals and constitutes an initiation of crystallization.
  • the rack is immersed in a thermostated bath, comprising a water / ethylene glycol mixture (1/1), the temperature of which varies between -30 ° C and + 30 ° C using a Huber brand variostat.
  • the various samples are subjected to cooling and heating cycles managed by the programmable variostat.
  • the temperature reduction speeds are defined and programmed.
  • the variostat is fitted with two temperature, internal and external, connected to a computer to monitor and record the temperature.
  • the tubes thus prepared are placed in a thermostated bath at a temperature of + 20 ° C and with stirring. The temperature is then lowered to -10 ° C which corresponds to a sub-cooling of -12 ° C. At this temperature, the oscillation is maintained for 20 hours (the movement of the balls in the tubes is visually observed) before being stopped. After two hours of stopping at -10 ° C, stirring is restarted, and the movement of the beads in the tubes is observed again.
  • the temperature is then lowered to -20 ° C (still at a rate of -1 ° C per minute), which corresponds to a sub-cooling of -22 ° C.
  • -20 ° C the oscillation is maintained for 20 hours before being stopped.
  • stirring is restarted, and the movement of the beads in the tubes is visually observed.
  • composition B comprising a compound of formula (1) according to the present invention, exhibits good anti-caking properties, of a higher level than composition A comprising a compound containing quaternary ammonium. , quaternary ammoniums being known for their anti-caking properties.

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Abstract

La présente invention concerne l'utilisation pour prévenir et/ou retarder et/ou empêcher l'agglomération des hydrates de gaz, d'un ou plusieurs composés de formule (1), ainsi que ses sels: dans laquelle RR représente –C(=O)-G',SS représente -(OQ)j-G'',où OQ représente un groupe alkylénoxy contenant de 2 à 4 atomes de carbone, Ra est une liaison directe, un groupe cycloalkylène, cycloalcénylène, arylène ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée, saturée ou insaturée en C1-C20, R1 est un radical hydrocarboné en C1-C6, le radical phényle ou un radical phénylalkyle, R2 est choisi parmi un radical R7 ou un radical R10-(G)u-, et X- est choisi parmi halogénures, sulfates, carbonates,les autres variables étant tels que définies dans la description. La présente invention concerne également le procédé pour limiter, voire empêcher la formation et/ou l'agglomération d'hydrates de gaz, comportant l'ajout d'un ou plusieurs desdits composés de formule (1).

Description

UTILISATION D’ESTERAMINE POUR PRÉVENIR L’AGGLOMÉRATION
D’HYDRATES DE GAZ
[0001] La présente invention concerne le domaine de l’extraction d’hydrocarbures et plus particulièrement le domaine des additifs utilisés pour faciliter l’extraction et le transport desdits hydrocarbures.
[0002] Plus spécifiquement, la présente invention concerne l’utilisation d’un composé ainsi qu’un procédé pour limiter, voire empêcher, l’agglomération et/ou la formation d’hydrates de gaz, lesquels sont couramment connus pour perturber l’écoulement des hydrocarbures dans les conduites d’extraction et de transport desdits hydrocarbures.
[0003] L’extraction d’hydrocarbures, principalement pétrole, gaz, condensais et autres, est aujourd’hui réalisée dans des environnements très divers, et notamment dans des sites off-shores, sous-marins, ou encore dans des sites connaissant des périodes météorologiques froides. Ces divers environnements peuvent souvent conduire à un refroidissement important des fluides extraits au contact des parois froides des conduites de transport.
[0004] On entend par fluides extraits (ou fluides produits, ou fluides de production), les fluides comprenant le pétrole, les gaz, les condensais, l’eau et leurs mélanges. Par pétrole, on entend au sens de la présente invention du pétrole brut, c’est-à-dire non raffiné, provenant d’un gisement.
[0005] Par gaz, on entend au sens de la présente invention des gaz naturels bruts, c’est- à-dire non traités, directement extraits d’un gisement, tels que par exemple des hydrocarbures, comme du méthane, de l’éthane, du propane, du butane, du sulfure d’hydrogène, du dioxyde de carbone et d’autres composés gazeux dans les conditions d’exploitation, ainsi que leurs mélanges. La composition du gaz naturel extrait varie considérablement selon les puits. Ainsi, le gaz peut comprendre des hydrocarbures gazeux, de l'eau et d'autres gaz.
[0006] Par condensais, on entend au sens de la présente invention des hydrocarbures de densité intermédiaire. Les condensais comprennent généralement des mélanges d’hydrocarbures qui sont liquides dans les conditions d’exploitation.
[0007] Il est connu que ces fluides de production comportent le plus souvent une phase aqueuse, en quantité plus ou moins importante. L’origine de cette phase aqueuse peut être endogène et/ou exogène au réservoir souterrain contenant les hydrocarbures, la phase aqueuse exogène provenant généralement d’une injection d’eau, dite encore eau d’injection.
[0008] L’épuisement des sites anciennement découverts conduit souvent aujourd’hui l’industrie pétrolière et gazière à extraire, notamment sur de nouveaux sites, depuis des profondeurs de plus en plus importantes, sur des sites off-shores et avec des conditions météorologiques toujours plus extrêmes.
[0009] En particulier sur les sites off-shores, les conduites de transport des fluides produits sont souvent disposées sur les fonds marins, à des profondeurs de plus en plus importantes, où la température de l’eau de mer est souvent inférieure à 15°C, plus souvent inférieure à 10°C, voire proche de ou égale à 4°C.
[0010] De manière similaire, il n’est pas rare de trouver des sites d’extraction situés dans des zones géographiques où l’air et/ou l’eau de surface peuvent être à des températures relativement froides, typiquement en dessous de 15°C, voire en-dessous de 10°C. Or, à de telles températures, les fluides produits subissent un refroidissement important lors de leur transport. Ce refroidissement peut être encore amplifié dans le cas d’un arrêt ou d’un ralentissement de production, cas dans lesquels le temps de contact entre les fluides produits et les parois froides de la conduite peut augmenter, souvent considérablement.
[0011] Un des inconvénients directement lié à un abaissement plus ou moins brutal des températures des fluides produits, est la formation de clathrates, également appelés cristaux d’hydrates, hydrates de gaz ou plus simplement hydrates. Le risque de formation de tels hydrates dans les fluides de production, et notamment lors de l’extraction pétrolière, gazière et de condensais, est d’autant plus grand que la température des fluides de production est basse et que la pression de ces fluides est élevée.
[0012] Ces clathrates sont des cristaux solides (semblables à ceux de l’eau sous forme de glace) formés par des molécules d’eau, également nommées « receveur », autour d’une ou plusieurs molécules de gaz, également nommées « invitées », tel que le méthane, l’éthane, le propane, le butane, le gaz carbonique ou l’hydrogène sulfuré.
[0013] La formation et la croissance de ces cristaux sont le plus souvent induites par un abaissement de la température des fluides de production qui sortent chauds des réservoirs géologiques qui les contiennent et qui entrent dans une zone froide. Ces cristaux peuvent croître plus ou moins rapidement et s’agglomérer et peuvent provoquer colmatages ou bouchages des conduites de production, des conduites de transport des hydrocarbures (pétrole, condensais, gaz), des vannes, clapets et autres éléments susceptibles d’être bouchés totalement ou au moins partiellement. [0014] Ces colmatages/bouchages peuvent conduire à des pertes de production de pétrole, de condensais et/ou de gaz, entraînant des pertes économiques non négligeables, voire très importantes. En effet, ces colmatages et/ou bouchages auront pour conséquence une diminution du débit de production, voire un arrêt de l’unité de production. En cas, de bouchage la recherche de la zone du bouchon et son élimination auront pour conséquence une perte de temps et de profit pour cette unité. Ces colmatages et/ou bouchages peuvent également entraîner des dysfonctionnements sur des éléments de sécurité (vannes de sécurité par exemple).
[0015] Ces problèmes de formation et/ou d’agglomération d’hydrates peuvent également être rencontrés dans de nombreuses autres situations, telles que par exemple au sein des fluides injectés comme l’eau, les boues de forage ou les fluides de complétion, lors d’une opération de maintien de la pression, d’une opération de forage ou d’une opération de complétion.
[0016] Pour diminuer, retarder ou inhiber la formation et/ou l’agglomération d’hydrates, un additif peut être ajouté au fluide de production. Cet additif dénommé « anti-hydrate thermodynamique » (ou « thermodynamic hydrate inhibitor » ou encore « THI » en langue anglaise), est généralement un alcool ou dérivé d’alcool, par exemple du méthanol, ou du glycol, dans les fluides produits contenant le mélange eau/gaz invité(s). Il est aujourd’hui couramment reconnu que l’ajout d’un tel additif permet de déplacer la température d’équilibre de formation des hydrates. Afin d’obtenir une efficacité acceptable, environ 30% en poids d’alcool, par rapport à la quantité d’eau, sont généralement introduits. Cependant, la toxicité des alcools ou dérivés d’alcools et la grande quantité d’additif utilisé conduisent de plus en plus les industriels à adopter une nouvelle approche.
[0017] Une autre solution consiste à ajouter un additif à faible dosage, appelé LDHI (« Low Dosage Hydrate Inhibitor » en langue anglaise) dans les fluides produits comprenant le mélange eau/gaz invité(s). Cet additif est également appelé anti-hydrate et est introduit à un faible dosage, généralement compris entre 1% et 4% en poids, par rapport au poids de l’eau, étant entendu que des quantités supérieures ou inférieures sont bien entendu possibles. Deux types d’additifs anti-hydrates sont actuellement connus, les anti- agglomérants et les anti-hydrates cinétiques.
[0018] Les anti-agglomérants ne sont pas des inhibiteurs de la formation des cristaux d’hydrates, ceux sont des agents de surfaces possédant la propriété de disperser les cristaux en s’adsorbant dessus, ce qui par conséquent empêche lesdits cristaux d’hydrates de s’agglomérer entre eux. L’adsorption des anti-agglomérants sur les cristaux rend ces derniers lipophiles, ce qui permet de les disperser facilement dans la phase liquide hydrocarbonée. Les cristaux d’hydrates ainsi dispersés ne peuvent plus colmater les canalisations de transport des fluides de production pétrolière et gazière, augmentant ainsi la production, en particulier l’extraction de pétrole et de gaz.
[0019] Compte-tenu du milieu d’exploitation (océans, mers), il est de plus en plus fréquent que les anti-agglomérants doivent également présenter une faible écotoxicité, une biodégradabilité satisfaisante et une bioaccumulation faible. Selon les recommandations de CEFAS (Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science) en accord avec l’OSPAR (Oslo-Paris Commision), pour qu’un additif soir vert, c’est-à-dire compatible avec l’environnement, il faut qu’il remplisse deux des trois conditions suivantes :
1 ) Présenter une écotoxicité (LC50 (effets létaux) et EC 50 (effets toxiques) supérieure à 10 mg L 1 ;
2) Présenter une biodégradabilité (OCDE 306) en milieu marin supérieure à 60% ; et
3) Présenter une bioaccumulation (Log Pow) (OCDE 1 17) inférieure ou égale à 3 ou sa masse molaire supérieure à 700 g mol 1.
[0020] D’autres pays imposent également 2 de ces conditions sur 3 pour les additifs employés dans la production pétrolière et gazière comme par exemple les inhibiteurs de corrosion, les anti-hydrates cinétiques, les anti-agglomérants, les anti-dépôts minéraux, les désémulsionnants, les déshuilants, les additifs anti-mousse, les inhibiteurs et dispersants de paraffine, les inhibiteurs et dispersants d’asphaltènes, les piégeurs (« scavengers » en langue anglaise) d’hydrogène sulfuré.
[0021] Les anti-agglomérants sont efficaces lorsqu’une phase liquide d’hydrocarbures est présente en contact avec une phase aqueuse circulant dans les canalisations de transport de fluides de production pétrolière et gazière. Généralement, la fraction en eau doit être inférieure à 50%. Dans le cas contraire, la dispersion d’hydrate devient trop visqueuse pour pouvoir être transportée.
[0022] Pour la production d’hydrocarbures ayant un ratio gaz/huile élevé, la faible concentration du condensât et la concentration élevée d’eau dans l’hydrocarbure produit rend très difficile l’utilisation d’anti-agglomérants pour prévenir l’agglomération des hydrates de gaz.
[0023] Pour permettre l’utilisation d’additifs anti-agglomérants pour des champs de gaz, des champs avec des fractions en eaux élevées et avec de faibles proportions de condensais, une méthode de prévention de l’agglomération des hydrates de gaz a été développée. Elle consiste à ajouter au champ à traiter un hydrocarbure raffiné ou un hydrocarbure produit, recyclé et conditionné, avec un anti-agglomérant ou un dispersant pour augmenter la fraction en condensât et ainsi diminuer la fraction en eau. Une telle méthode est décrite par exemple dans les brevets US5816280, US5877361 et US9988568.
[0024] Le document US9988568 divulgue un mélange d’un hydrocarbure raffiné et d’un anti-agglomérant. On observe cependant une instabilité du mélange, l’anti-agglomérant étant peu miscible/soluble dans l’hydrocarbure raffiné ou dans l’hydrocarbure produit.
[0025] Il subsiste par conséquent, un réel besoin de développer des compositions permettant de prévenir et/ou retarder et/ou empêcher l’agglomération des hydrates de gaz qui ne comportent pas les inconvénients des compositions anti-hydrates connues de l’art antérieur, et avantageusement qui soient plus efficaces que les compositions anti-hydrates connues de l’art antérieur.
[0026] La Demanderesse a maintenant découvert, de manière surprenante, que l’utilisation de (poly)esteramines de structure particulière permet de répondre en totalité ou tout au moins en partie aux objectifs définis ci-dessus.
[0027] Dans ce qui va suivre, et à moins d’une autre indication, les bornes d’un domaine de valeurs sont comprises dans ce domaine, notamment dans les expressions « compris entre » et « allant de ... à ... ».
[0028] D’autres objets, caractéristiques, aspects et avantages de l’invention apparaîtront encore plus clairement à la lecture de la description et des exemples qui suivent.
[0029] La présente invention a donc pour premier objet l’utilisation pour prévenir et/ou retarder et/ou empêcher l’agglomération des hydrates de gaz, d’un ou plusieurs composés de formule (1 ), ainsi que ses sels :
dans laquelle :
- RR représente -C(=0)-G’,
- SS est choisi parmi G” et -(OQ)j-G”,
- QO représente un groupe alkylénoxy contenant de 2 à 4 atomes de carbone, de préférence 2 ou 3 atomes de carbone, plus préférablement 2 atomes de carbone, sachant que tous les groupes QO présents dans le composé de formule (1 ) peuvent être identiques ou différents,
- Ra est choisi dans le groupe constitué de une liaison directe, un groupe cycloalkylène, cycloalcénylène, arylène et une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée, saturée ou insaturée en C1-C20 facultativement substituée par un ou plusieurs groupe(s) -OH, de préférence un radical alkylène de formule -(CH2)Z-, dans laquelle z est un entier de 1 à 20, de préférence de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes 4, un radical alkylène substitué, ledit radical alkylène étant substitué par 1 ou 2 groupes -OH, un radical alcénylène ayant de 1 à 20, de préférence de 1 à 10 atomes de carbone,
- Ri est choisi parmi un radical hydrocarboné en O-I-OQ, de préférence parmi un radical alkyle en C1-C4, le radical phényle et un radical phénylalkyle, tel que benzyle,
- R2 est choisi parmi un radical R7 ou un radical R10-(G)U-,
- R7 est choisi parmi un radical hydrocarboné ayant 1 à 7, de préférence 1 à 6 atomes de carbone, plus préférablement 1 à 4 atomes de carbone, un groupe aryle ou arylalkyle (par exemple, un groupe phényle ou naphtyle), un radical de formule H-(OQ)v (dans laquelle QO est tel que défini précédemment et v représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, limites incluses), HO(CH2) -, et un groupe de formule (2) : X
(2)
dans laquelle
- R8 et R9, identiques ou différents, sont choisis parmi un radical hydrocarboné comportant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, bornes incluses, ou bien R8 et R9, conjointement avec l’atome d’azote auquel ils sont liés, forment un cycle à 5, 6 ou 7 sommets, comportant facultativement un ou plusieurs hétéroatome(s) choisi(s) parmi oxygène, azote et soufre,
- R10 est choisi parmi un radical hydrocarboné comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 6 à 24 atomes de carbone, mieux de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence encore de 10 à 24 atomes de carbone, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses, et un radical de formule R4-0-(QO)w-T-, dans laquelle QO est tel que défini ci-dessus, R4 est choisi parmi l’hydrogène et un radical hydrocarboné comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 6 à 24 atomes de carbone, mieux de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence encore de 10 à 24 atomes de carbone, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses, où w représente un entier dans la plage de 0 à 20, de préférence de 0 à 10, plus préférablement de 0 à 6, et encore plus préférablement de 0 à 4, bornes incluses, et T représente un groupe alkylène comportant de 1 à 6 atomes de carbone, bornes incluses, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, de manière préférée entre toutes 2 ou 3 atomes de carbone,
- G représente un groupe de formule (3) :
| +
C 2 s
(3)
- X est choisi parmi halogénures, sulfates, carbonates,
- G’ est choisi parmi un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comportant de 6 à 30 atomes de carbone, et un radical -Ra-C(=0)-SS, Ra et SS étant tels que définis ci-dessus,
- G” est choisi parmi le radical -OH, un radical -OR, un radical -N(+)tRsR4(Ri)t, un radical -NH-C(=0)-R et un radical -NH-C(=0)-0R, Ri et R4 étant tels que définis précédemment et où R3 est choisi parmi un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié, de préférence alkyle linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 1 à 20, plus préférablement de 1 à 14 atomes de carbone, bornes incluses, un radical HO(CH2)q-, et un radical H(OQ)j-, un radical -(C=0)-G’ et un radical -(OQ)x-(C=0)-G’
- R est un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié, de préférence alkyle linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 6 à 24 atomes de carbone, mieux de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence encore de 10 à 24 atomes de carbone, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses,
- j représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- q est un entier de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, limites incluses, et de manière préférée entre toutes q est 2 ou 3
- r représente un entier compris dans la plage de 1 à 15, de préférence de 1 à 10, plus préférablement de 1 à 5, bornes incluses, de préférence encore 1 , 2, 3 ou 4,
- s représente un entier compris entre 1 et 5, bornes incluses, de préférence 1 , 2 ou 3, de préférence encore 2 ou 3,
- t est choisi parmi 0 et 1 ,
- u est un entier de 0 à 5, de préférence de 0 à 3, plus préférablement u est 0 ou 1 , encore plus préférablement u est 0,
- x représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses, - y représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses, étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination sont présentes dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes, indépendamment les unes des autres.
[0030] Les composés de formule (1 ) pour lesquels Ra représente une liaison directe ne sont pas préférés.
[0031] Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les composés de formule (1 ) sont ceux pour lesquels :
- G’ est choisi parmi un radical un radical -Ra-C(=0)-OH, un radical -Ra-C(=0)-OR, et un radical -Ra-C(=0)-SS,
- Ra représente un radical alkylène de formule -(Chh , dans laquelle z est un entier de 1 à 20, de préférence de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes z est égal à 4,
- t est égal à 0,
- u est égal à 0,
- j représente un entier compris entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- x représente un entier compris entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- y représente un entier compris entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination est présente dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes, indépendamment les unes des autres,
les autres variables étant telles que définies précédemment.
[0032] Selon encore un autre mode de réalisation préféré, les composés de formule (1 ) sont ceux pour lesquels :
- RR représente -C-(=0)-G’,
- SS représente -(OQ)j-G”, où G” est un radical -N(+)tRsR4(Ri)t,
- G’ est choisi parmi un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comportant de 6 à 30 atomes de carbone,
- R3 est un radical -(OQ)x-C(=0)-G’,
- OQ représente un groupe alkylénoxy contenant de 2 ou 3 atomes de carbone , - Ra est un radical alkylène de formule -(Chh , dans laquelle z est un entier de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes z est égal à 4,
- R2 est un radical HO-(CH2) -, q est un entier de 2 à 6, limites incluses, et de manière préférée entre toutes q est 2 ou 3,
- Ri est choisi parmi un radical hydrocarboné en C1-C6, de préférence parmi un radical alkyle en C1-C4,
- j représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- t est choisi parmi 0 ou 1 ,
- x représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- y représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses, étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination est présente dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes,
indépendamment les unes des autres,
les autres variables étant telles que définies précédemment.
[0033] Selon encore un autre mode de réalisation préféré, les composés de formule (1 ) sont ceux pour lesquels :
- RR représente -C-(=0)-G’, où G’ est un radical -Ra-C(=0)-SS,
Ra est un radical alkylène de formule -(CH2)Z-, dans laquelle z est un entier de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes 4,
- SS représente -(OQ)j-G” avec G” étant choisi parmi un radical -NH-C(=0)-R et un radical -NH-C(=0)-OR,
- R est un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié, de préférence alkyle linéaire ou ramifié, comportant de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence de 10 à 24, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses,
- j représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- t est choisi parmi 0 ou 1 ,
- x représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- y représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses, étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination est présente dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes, indépendamment les unes des autres,
les autres variables étant telles que définies précédemment.
[0034] Les contre-ions de ces sels peuvent être par exemple, et de manière non limitative, des ions alcalins (par exemple sodium, potassium), des ions alcalino-terreux (par exemple calcium, magnésium), des ammoniums, des phosphoniums, des halogénures (par exemple chlorure, bromure, iodure), sulfate, hydrogénosulfate, mésylate, des carboxylates, des hydrogénocarbonates, des carbonates, des phosphonates ou des phosphates.
[0035] Les composés de formule (1 ) utilisables dans le cadre de la présente invention sont connus et peuvent être aisément synthétisables à partir de modes opératoires connus de l’homme du métier, disponibles dans la littérature scientifique, la littérature brevets ou encore sur l’Internet. Certains des composés de formule (1 ) sont par exemple décrits dans US20100078364 A1 , dans US20140144814 A1.
[0036] Dans l’utilisation selon la présente invention, le composé de formule (1 ) est présent généralement en une quantité allant de préférence de 0,1 % à 10% en poids, plus préférentiellement de 0,3% à 8% en poids, et mieux encore de 0,4% à 4% en poids, par rapport au poids total de la phase aqueuse dans un fluide de production.
[0037] La teneur en phase aqueuse peut être aisément mesurée sur un échantillon du fluide de production après décantation, selon les techniques connues de l’homme du métier.
[0038] De préférence, l’utilisation selon la présente invention limite, voire empêche, la formation et/ou l’agglomération d’hydrates de gaz lors de la production d’hydrocarbures, ou lors d’une opération de forage ou lors d’une opération de complétion.
[0039] Plus préférentiellement, l’utilisation selon la présente invention limite, voire empêche, la formation et/ou l’agglomération d’hydrates de gaz dans un procédé d’extraction de pétrole, de condensais ou de gaz, lors du forage, de l’opération de complétion ou lors de la production.
[0040] La présente invention a également pour objet un procédé pour limiter, voire empêcher la formation et/ou l’agglomération d’hydrates de gaz, comportant une étape d’ajout d’un ou plusieurs composés de formule (1 ), tels que définis précédemment, dans un fluide de production comprenant une phase aqueuse et un ou plusieurs gaz.
[0041] La limitation ou la réduction, voire l’empêchement ou le blocage de la formation d’hydrates peut être évaluée par le test décrit dans les exemples ci-après.
[0042] Selon un mode de réalisation de l’invention, le composé de formule (1 ) peut être utilisé dans un « liquide porteur », notamment lorsque qu’il est souhaitable ou nécessaire d’augmenter la concentration en condensât et ainsi diminuer la concentration en eau. Ainsi, et selon un mode de réalisation, l’utilisation de la présente invention met en oeuvre au moins un composé de formule (1 ) dans un liquide porteur.
[0043] Un liquide porteur est une phase liquide non aqueuse dans laquelle peut être solubilisé au moins en partie et/ou dispersé un ou plusieurs anti-agglomérants. Il peut être choisi par exemple, de manière non limitative, parmi les hydrocarbures liquides raffinés ou non, et de manière générale ceux décrits dans les documents US5816280, US5877361 et US9988568, les alcools, et autres.
[0044] Selon un mode de réalisation préféré, le liquide porteur est peu miscible à l’eau, et de préférence présente une miscibilité à l’eau inférieure à 500 g L 1, de préférence inférieure à 250 g L 1, de préférence encore inférieure à 150 g L 1, avantageusement inférieure à 50 g L 1, mieux encore inférieure à 10 g L 1. Un liquide porteur présentant une miscibilité supérieure à 500 g L 1 peut bien entendu être envisagée, mais dans ce cas la quantité de liquide porteur miscible dans l’eau de production sera plus importante et il sera alors recommandé voire nécessaire de procéder à des ajouts de composition comportant l’agent anti-agglomérant.
[0045] Au sens de la présente invention, la miscibilité est mesurée à température ambiante et à pression ambiante par mesure de la concentration de l'espèce concernée dans l’eau lorsque les deux phases sont en contact à l'équilibre, au moyen de méthodes de dosages diverses comme par exemple la gravimétrie, titrimétrie, spectrophotométrie, chromatographie.
[0046] Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, le liquide porteur comprend au moins un alcool comportant un (1 ) ou plusieurs groupes hydroxyles sur une chaîne hydrocarbonée, saturée ou insaturée, linéaire, ramifiée ou cyclique. La chaîne hydrocarbonée comporte généralement de 1 à 30 atomes de carbone, de préférence de 3 à 26 atomes de carbone, de préférence encore de 5 à 22 atomes de carbone, de préférence encore de 6 à 12 atomes de carbone. Le(s) groupe(s) hydroxyle peuvent être en position(s) terminale(s) et/ou sur tous les autres carbones de la chaîne hydrocarbonée, c’est-à-dire que les fonctions hydroxyle peuvent être indépendamment les unes des autres des fonctions hydroxyle primaires, secondaires ou tertiaires.
[0047] Selon un mode de réalisation préféré, le liquide porteur comprend au moins un alcool choisi parmi les alcools comportant de 1 à 3 fonctions hydroxyle et de 6 à 12 atomes de carbone. Selon un autre mode de réalisation préféré, le liquide porteur comprend au moins un alcool de formule brute CsH-ieO.
[0048] Selon un mode de réalisation tout particulièrement préféré, le liquide porteur comprend au moins un alcool choisi parmi octan-1-ol, octan-2-ol, octan-3-ol, octan-4-ol, 2-méthylheptan-1 -ol, 2-méthylheptan-4-ol, 5-méthylheptan-1 -ol, 5-méthylehptan-2-ol, 4-méthylheptan-2-ol, 4-méthylheptan-4-ol, 2-méthylheptan-4-ol, 2-éthylhexan-1 -ol, 4-éthylhexan-1 -ol, 3-éthylhexan-2-ol,3-éthylhexan-3-ol, 4-éthylhexan-2-ol, 2-éthyl-2- méthylpentan-1 -ol, 2-éthyl-3-méthylpentan-1 -ol, 2-éthyl-4-méthylpentan-1 -ol, 2-éthyl-3- méthylpentan-1 -ol, 3-éthyl-2-méthylpantan-1 -ol, 3-éthyl-2-méthylpentan-2-ol, 3-éthyl-4- méthylpentan-2-ol, 3-éthyl-2-méthylpentan-3-ol, 2-propylpentan-1 -ol, 2,2-diméthylhexan-1 - ol, 2,4-diméthylhexan-2-ol, 2,5-diméthylhexan-1 -ol, 3,4-diméthylhexan-2-ol, 3,5-diméthyl- hexan-2-ol, 4,4-diméthylhexan-2-ol, 4,5-diméthylhexan-2-ol, 4,5-diméthylhexan-3-ol, 5,5-diméthylhexan-1 -ol, 5,5-diméthylhexan-3-ol, 6-méthylheptan-2-ol, 2-méthylheptan-3-ol, 2,3-dimethylheptan-2-ol, 2,3-diméthylhexan-3-ol, 5,5-diméthylhexan-2-ol, 3-méthylheptan-
2-ol, 4-méthylheptan-3-ol, 2,4-diméthylhexan-3-ol, 2,5-diméthylhexan-2-ol, 3,4-diméthyl- hexan-3-ol, 3,5-diméthylhexan-3-ol, 4-méthylheptan-1 -ol, 2-méthylheptan-2-ol, 3-méthyl- heptan-4-ol, 5-méthylheptan-3-ol, 2,2-diméthylhexan-3-ol, 2,5-diméthylhexan-3-ol, 4-éthylhexan-3-ol, 2-éthyl-2,3-diméthylbutan-1 -ol, 2,2,3-triméthylpentan-1 -ol, 2,2,3-tri- méthylpentan-3-ol, 2,3,4-triméthylpentan-3-ol, 2,2,4-triméthylpentan-1 -ol, 2,4,4-triméthyl- pentan-1 -ol, 3,4,4-triméthylpentan-1 -ol, et 3,4,4-triméthylpentan-2-ol.
[0049] De préférence encore, le liquide porteur comprend au moins un alcool choisi parmi octan-1 -ol, octan-2-ol, octan-3-ol, octan-4-ol, 2-éthylhexan-1 -ol, 4-éthylhexan-1 -ol,
3-éthylhexan-2-ol, 3-éthylhexan-3-ol, 4-éthylhexan-2-ol, et 2-éthyl-2-méthylpentan-1 -ol, et de manière tout particulièrement préférée, le liquide porteur comprend au moins un alcool choisi parmi octan-1 -ol, octan-2-ol et 2-éthylhexan-1 -ol.
[0050] Le liquide porteur peut être ajouté au fluide de production dans une proportion pour permettre d’obtenir une fraction d’eau de 90% ou moins, mieux de 85% ou moins, mieux encore de 80% ou moins, mieux encore de 75% ou moins, mieux encore de 70% ou moins, mieux encore de 65% ou moins, mieux encore de 60% ou moins, mieux encore de 55% ou moins, mieux encore de 50% ou moins, mieux encore de 45% ou moins, mieux encore de 40% ou moins, mieux encore de 35% ou moins, mieux encore de 30% ou moins, mieux encore de 25% ou moins, mieux encore de 20% ou moins, exprimée en volume de phase aqueuse par rapport au volume total de liquide. Le liquide porteur est préférentiellement ajouté dans une proportion permettant d’obtenir une fraction d’eau de 50% ou moins.
[0051] Selon un mode de réalisation, le liquide porteur ne doit pas préférentiellement interférer ou réagir avec le composé de formule (1 ) défini précédemment ou avec les autres additifs qui peuvent être mis en oeuvre dans l’utilisation selon la présente invention, et en particulier avec les éventuels inhibiteurs de corrosion, inhibiteurs de dépôts ou autres additifs chimiques de production pouvant être utilisés. [0052] Outre la présence d’un liquide porteur lors de l’utilisation du composé de formule (1 ) selon la présente invention, il peut être également avantageux d’utiliser conjointement, de manière séparée ou alternée, un ou plusieurs autres additifs communément employés dans les productions pétrolières et gazières, comme par exemple les inhibiteurs de corrosion, les anti-hydrates cinétiques, les anti-dépôts minéraux, les désémulsionnants, les déshuilants, les additifs anti-mousse, les inhibiteurs et dispersants de paraffine, les inhibiteurs et dispersants d’asphaltènes, les piégeurs (« scavengers » en langue anglaise) d’hydrogène sulfuré, les inhibiteurs de traînée ou de friction («drag reducer » en langue anglaise), arômes, colorants, conservateurs, et autres si nécessaire ou si souhaité.
[0053] Dans un mode de réalisation préféré, l’utilisation de la présente invention peut également comprendre l’utilisation d’un ou plusieurs solvants organiques. De préférence, le ou les solvants organiques sont choisis, de manière non limitative, parmi les alcools en Ci à C4, les glycols, les éthers de glycol, les cétones et leurs mélanges, plus préférentiellement parmi le méthanol, l’éthanol, l’/so-propanol, le n-butanol, l’iso-butanol, l’éthylène glycol (ou monoéthylèneglycol), le 1 ,2-propylène glycol, le 1 ,3-propylène glycol, l’hexylène glycol, le butylglycol, l’éthylène glycol dibutyl éther, la méthyléthylcétone, la méthylisobutylcétone, la diisobutylcétone, la N-méthylpyrrolidone, la cyclohexanone, les xylènes, le toluène, et les mélanges de plusieurs glycols, par exemple éthylèneglycol, butylglycol et autres.
[0054] Il est également possible, si cela est souhaité ou s’avère nécessaire, d’utiliser conjointement, de manière séparée ou alternée, d’autres agents aptes à prévenir et/ou retarder et/ou empêcher l’agglomération des hydrates de gaz, comme par exemple des inhibiteurs thermodynamiques et des inhibiteurs cinétiques d’hydrates. Si des mélanges d’inhibiteurs d’hydrates de gaz sont utilisés, ces mélanges peuvent être ajoutés concomitamment et/ou avant et/ou après l’injection de la composition selon la présente invention.
[0055] Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé permettant de limiter, voire empêcher, l’agglomération et/ou la formation d’hydrates de gaz en utilisant au moins un composé de formule (1 ) tel que décrit précédemment, éventuellement en association d’un ou plusieurs autres additifs, charges, solvants et autres composants bien connus de l’homme du métier, et en particulier en association avec un liquide porteur et/ou un anti-agglomérant, comme défini précédemment.
[0056] Le procédé de la présente invention comprend une étape de mise en contact d’au moins un composé anti-agglomérant de formule (1 ) tel que défini précédemment avec de l’eau de production. Lorsqu’une quantité suffisante de composé anti-agglomérant est utilisée, la formation de bouchon d’hydrates de gaz est inhibée. En absence d’une telle quantité, la formation d’un bouchon d’hydrates de gaz n’est pas inhibée.
[0057] Le composé anti-agglomérant de formule (1 ) peut être injecté dans le champ de production en étant au préalable mélangé avec d’autres additifs, tels que définis précédemment, par exemple un liquide porteur, et/ou indépendamment avec un ou plusieurs autres additifs. En alternative, le liquide porteur peut être injecté dans le champ de production en étant au préalable mélangé avec le composé de formule (1 ) anti- agglomérant ou bien indépendamment dudit composé de formule (1 ) anti-agglomérant.
[0058] La quantité appropriée de composé de formule (1 ) anti-agglomérant nécessaire à l’inhibition de la formation d’un bouchon d’hydrate est déterminée pour chaque système particulier en fonction de la température, pression, composition de l’eau en sel(s), la proportion d’eau et d’huile et la composition du gaz. Ainsi, le composé anti-agglomérant, est utilisé en quantité allant de préférence de 0,05% à 15% en poids, plus préférentiellement de 0,1 % à 8 % en poids, et mieux encore de 0,1 % à 5% en poids, par rapport au poids total de la phase aqueuse dans le fluide de production.
[0059] Le procédé de la présente invention permet d’inhiber la formation d”hydrates quel que soit la nature de l’hydrocarbure ou du mélange d’hydrocarbures. Le procédé est particulièrement efficace pour les gaz légers ou avec un point d’ébullition bas, comme les gaz hydrocarbonés de 1 à 5 carbones et les mélanges de ces gaz, à conditions ambiantes. Des exemples non-limitatifs de ces gaz sont le méthane, éthane, propane, n-butane, iso- butane, iso- pentane et leurs mélanges. Les hydrocarbures peuvent aussi inclure par exemple d’autres composés pouvant par exemple être le dioxyde de carbone (CO2), le sulfure d’hydrogène (H2S) le diazote (N2) et les autres composés couramment rencontrés lors de la production pétrolière et gazière.
[0060] Le composé de formule (1 ) peut être introduit dans le fluide de production de manière continue, discontinue, régulièrement ou non, ou de manière temporaire, en une ou plusieurs fois. L’introduction du composé anti-agglomérant de formule (1 ) est généralement effectuée en amont de la zone à risque de présence d’hydrates, que ce soit en surface, en tête de puits ou en fond de puits.
[0061] Il peut être utile ou avantageux d’introduire également, avant, après et/ou pendant l’injection du composé anti-agglomérant de formule (1 ) un ou plusieurs auxiliaires d’injection, bien connus de l’homme du métier, comme indiqué précédemment, et par exemple, et de manière non limitative, ceux choisis parmi les hydrocarbures, raffinés ou non, tels qu’essence, diesel, gas-oil, kérosène et autres. [0062] L’invention apparaîtra plus clairement au moyen des exemples suivants, qui sont présentées à titre d’illustration uniquement, sans aucune intention de limiter la portée de la protection recherchée définie par les revendications annexées. Dans l’ensemble de la description, des exemples et des revendications, toutes les plages de valeurs doivent être entendues comme étant « limites incluses » (c’est-à-dire que les limites sont incluses dans lesdites plages), sauf indication contraire spécifique.
[0063] Dans les exemples qui suivent, toutes les quantités sont indiquées en pourcentage en poids par rapport au poids total de la composition, à moins d’une autre indication. EXEMPLES
Test d’anti-agglomération de la composition selon l’invention
[0064] La composition comparative (A) et la composition selon l’invention (B) ont été préparées à partir des ingrédients dont les teneurs sont indiquées dans le tableau 1 ci- dessous :
-- Tableau 1 --
(1 ) chlorure de di-coco-diméthylammonium, commercialisé par Arkema
(2) copolymère N-méthyl dialkanol amine / acide oléique diacide, méthyl quaternisé commercialisé par Nouryon.
[0065] L’efficacité des Compositions A et B précédentes, comme anti-agglomérant, a été déterminée sur un fluide modèle représentant un fluide de production comprenant du tétrahydrofurane (THF). Les hydrates de THF se forment à pression atmosphérique et sont régulièrement utilisés pour détecter l’efficacité de composés candidats comme anti- agglomérant d’hydrates de gaz.
[0066] Le fluide modèle comprend :
- 30% en poids de phase aqueuse constituée d’un mélange d’eau déminéralisée et de tétrahydrofurane (THF) dans un ratio volumique 1 :1 , et
- 70% en poids d’iso-octanol.
[0067] La température d’équilibre thermodynamique de formation d’hydrate de ce fluide modèle est de 2°C à pression atmosphérique. En d’autres termes, les hydrates de THF se forment à des températures inférieures ou égales à 2°C. [0068] On dispose de 3 groupes de 3 cellules de test contenant chacune 18.7 ml_ de fluide modèle. Le groupe 1 représente la référence, dans le groupe 2 sont ajoutés 1 % en poids de Composition A, par rapport au poids total de phase aqueuse dans chacune des trois cellules, et dans le groupe 3 sont ajoutés 1 % en poids de Composition B, par rapport au poids total de phase aqueuse, dans chacune des trois cellules.
[0069] L’efficacité anti agglomérante de la composition anti-hydrates est mesurée à différents sub-coolings (-12°C et -22 °C) pour un dosage à 1% en poids d’anti-agglomérant par rapport au poids de la phase aqueuse. La formation d’hydrates dépend principalement de la température et de la pression, ainsi que de la composition du ou des gaz invité(s). Pour pouvoir comparer la performance des additifs, on utilise la notion de sub-cooling. On définit ainsi le sub-cooling (SC) (ou « sous-refroidissement ») par la différence entre la température des fluides produits (ou température d’exploitation T) et la température d’équilibre thermodynamique de formation des cristaux d’hydrates (Téq) pour une pression et une composition des gaz formateurs d’hydrates et de la phase aqueuse données, selon l’équation suivante : SC = T - Téq. Lorsque le sub-cooling est inférieur ou égal à 0°C, il y a risque de formation d’hydrate de gaz.
[0070] Comme indiqué ci-dessus, le sub-cooling représente la différence de température entre la température d’exploitation, ou imposée, et la température d’équilibre thermodynamique de formation d’hydrates du fluide de production. En d’autres termes, pour un subcooling de -12 °C, la température imposée doit être de -10 °C. De même, pour un sub-cooling de -22 °C, la température doit être de -20 °C.
[0071] Le dispositif expérimental, notamment décrit par M.L. Zanota et coll. (« Hydrate Plug Prévention by Quaternary Ammonium Salts », Energy & Fuel, 19(2), (2005), 584-590), est composé d’un moteur qui impose un mouvement d’oscillation à un rack. Le rack contient 12 tubes en verre borosilicaté, ayant un diamètre de 17 mm et une hauteur de 60 mm.
[0072] Chaque tube est fermé et contient le mélange décrit ci-dessus ainsi qu’une bille en acier inox 316L de diamètre 0,8 cm. La bille permet d’agiter le mélange, d’observer visuellement l’agglomération des cristaux d’hydrates et constitue une amorce de cristallisation.
[0073] Le rack est immergé dans un bain thermostaté, comprenant un mélange eau/éthylèneglycol (1/1 ), dont la température varie entre -30 °C et +30°C grâce à un variostat de marque Huber.
[0074] Les différents échantillons sont soumis à des cycles de refroidissement et réchauffement gérés par le variostat programmable. Les vitesses de descente en température sont définies et programmées. Le variostat est muni de deux sondes de température, interne et externe, reliées à un ordinateur permettant de suivre et d’enregistrer la température.
[0075] Les tubes ainsi préparés sont placés dans un bain thermostaté à une température de +20°C et sous agitation. La température est ensuite abaissée à -10°C e qui correspond à un sub-cooling de -12 °C. À cette température, l’oscillation est maintenue pendant 20 heures (on observe visuellement le mouvement des billes dans les tubes) avant d’être arrêtée. Après deux heures d’arrêt à -10°C, l’agitation est redémarrée, et on observe de nouveau le mouvement des billes dans les tubes.
[0076] On descend ensuite la température à -20 °C (toujours à raison de -1 °C par minute), ce qui correspond à un sub-cooling de -22 °C. A cette température de -20 °C, l’oscillation est maintenue pendant 20 heures avant d’être arrêtée. Après deux heures d’arrêt à -20 °C, l’agitation est redémarrée, et on observe visuellement le mouvement des billes dans les tubes.
[0077] L’efficacité de la composition est ensuite évaluée visuellement en observant le mouvement des billes dans les tubes. Si les billes circulent, le produit testé est efficace. À l’inverse, si les billes restent bloquées, ou si des cristaux d’hydrates sont collés sur la paroi du tube, le produit testé n’est pas un bon anti-agglomérant. Plus le nombre de billes bloquées est important, moins le produit est efficace. Les résultats sont présentés dans le Tableau 2 suivant :
Tableau 2 --
[0078] Les résultats ci-dessus montrent que la Composition B, comprenant un composé de formule (1 ) selon la présente invention, présente de bonnes propriétés anti- agglomérantes, d’un niveau supérieur à la composition A comprenant un composé à ammonium quaternaire, les ammoniums quaternaires étant connus pour leurs propriétés anti-agglomérantes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation pour prévenir et/ou retarder et/ou empêcher l’agglomération des hydrates de gaz, d’un ou plusieurs composés de formule (1 ), ainsi que ses sels :
rxi H
(1 ) dans laquelle :
- RR représente -C(=0)-G’,
- SS est choisi parmi G” et -(OQ)j-G”,
- QO représente un groupe alkylénoxy contenant de 2 à 4 atomes de carbone, de préférence 2 ou 3 atomes de carbone, plus préférablement 2 atomes de carbone, sachant que tous les groupes QO présents dans le composé de formule (1 ) peuvent être identiques ou différents,
- Ra est choisi dans le groupe constitué de une liaison directe, un groupe cycloalkylène, cycloalcénylène, arylène et une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée, saturée ou insaturée en C1-C20 facultativement substituée par un ou plusieurs groupe(s) -OH, de préférence un radical alkylène de formule -(CH2)Z-, dans laquelle z est un entier de 1 à 20, de préférence de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes 4, un radical alkylène substitué, ledit radical alkylène étant substitué par 1 ou 2 groupes -OH, un radical alcénylène ayant de 1 à 20, de préférence de 1 à 10 atomes de carbone,
- Ri est choisi parmi un radical hydrocarboné en C1-C6, de préférence parmi un radical alkyle en C1-C4, le radical phényle et un radical phénylalkyle, tel que benzyle,
- R2 est choisi parmi un radical R7 ou un radical R10-(G)U-,
- R7 est choisi parmi un radical hydrocarboné ayant 1 à 7, de préférence 1 à 6 atomes de carbone, plus préférablement 1 à 4 atomes de carbone, un groupe aryle ou arylalkyle (par exemple, un groupe phényle ou naphtyle), un radical de formule H-(OQ)v (dans laquelle QO est tel que défini précédemment et v représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, limites incluses), HO(CH2)q-, et un groupe de formule (2) : X
(2)
dans laquelle
- R8 et R9, identiques ou différents, sont choisis parmi un radical hydrocarboné comportant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, bornes incluses, ou bien R8 et R9, conjointement avec l’atome d’azote auquel ils sont liés, forment un cycle à 5, 6 ou 7 sommets, comportant facultativement un ou plusieurs hétéroatome(s) choisi(s) parmi oxygène, azote et soufre,
- R10 est choisi parmi un radical hydrocarboné comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 6 à 24 atomes de carbone, mieux de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence encore de 10 à 24 atomes de carbone, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses, et un radical de formule R4-0-(Q0)w-T-, dans laquelle QO est tel que défini ci-dessus, R4 est choisi parmi l’hydrogène et un radical hydrocarboné comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 6 à 24 atomes de carbone, mieux de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence encore de 10 à 24 atomes de carbone, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses, où w représente un entier dans la plage de 0 à 20, de préférence de 0 à 10, plus préférablement de 0 à 6, et encore plus préférablement de 0 à 4, bornes incluses, et T représente un groupe alkylène comportant de 1 à 6 atomes de carbone, bornes incluses, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, de manière préférée entre toutes 2 ou 3 atomes de carbone,
- G représente un groupe de formule (3) :
- X est choisi parmi halogénures, sulfates, carbonates,
- G’ est choisi parmi un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comportant de 6 à 30 atomes de carbone, et un radical -Ra-C(=0)-SS, Ra et SS étant tels que définis ci-dessus,
- G” est choisi parmi le radical -OH, un radical -OR, un radical -N(+)tRsR4(Ri)t, un radical -NH-C(=0)-R et un radical -NH-C(=0)-0R, Ri et R4 étant tels que définis précédemment et où R3 est choisi parmi un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié, de préférence alkyle linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 1 à 20, plus préférablement de 1 à 14 atomes de carbone, bornes incluses, un radical HO(CH2)q-, et un radical H(OQ)j-, un radical -(C=0)-G’et un radical -(0Q)x-(C=0)-G’
- R est un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié, de préférence alkyle linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence de 6 à 24 atomes de carbone, mieux de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence encore de 10 à 24 atomes de carbone, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses,
- j représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- q est un entier de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, limites incluses, et de manière préférée entre toutes q est 2 ou 3
- r représente un entier compris dans la plage de 1 à 15, de préférence de 1 à 10, plus préférablement de 1 à 5, bornes incluses, de préférence encore 1 , 2, 3 ou 4,
- s représente un entier compris entre 1 et 5, bornes incluses, de préférence 1 , 2 ou 3, de préférence encore 2 ou 3,
- t est choisi parmi 0 et 1 ,
- u est un entier de 0 à 5, de préférence de 0 à 3, plus préférablement u est 0 ou 1 , encore plus préférablement u est 0,
- x représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- y représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses, étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination sont présentes dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes, indépendamment les unes des autres.
2. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle les composés de formule (1 ) sont ceux pour lesquels :
- G’ est choisi parmi un radical -Ra-C(=0)-OH, un radical -Ra-C(=0)-OR, et un radical -Ra-C(=0)-SS,
- Ra représente un radical alkylène de formule -(Chh , dans laquelle z est un entier de 1 à 20, de préférence de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes z est égal à 4,
- t est égal à 0,
- u est égal à 0, - j représente un entier compris entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- x représente un entier compris entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- y représente un entier compris entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination est présente dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes, indépendamment les unes des autres,
les autres variables étant telles que définies dans la revendication 1.
3. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle les composés de formule (1 ) sont ceux pour lesquels :
- RR représente -C-(=0)-G’,
- SS représente -(OQ)j-G”, où G” est un radical -N(+)tRsR4(Ri)t,
- G’ est choisi parmi un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comportant de 6 à 30 atomes de carbone,
- R3 est un radical -(0Q)x-C(=0)-G’,
- OQ représente un groupe alkylénoxy contenant de 2 ou 3 atomes de carbone , - Ra est un radical alkylène de formule -(Chh , dans laquelle z est un entier de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes z est égal à 4,
- R2 est un radical HO-(CH2) -, q est un entier de 2 à 6, limites incluses, et de manière préférée entre toutes q est 2 ou 3,
- Ri est choisi parmi un radical hydrocarboné en C1-C6, de préférence parmi un radical alkyle en C1-C4,
- j représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- t est choisi parmi 0 ou 1 ,
- x représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- y représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses, étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination est présente dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes, indépendamment les unes des autres,
les autres variables étant telles que définies dans la revendication 1 .
4. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle les composés de formule (1 ) sont ceux pour lesquels :
- RR représente -C-(=0)-G’, où G’ est un radical -Ra-C(=0)-SS,
- Ra est un radical alkylène de formule -(Chh , dans laquelle z est un entier de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, et de manière préférée entre toutes 4,
- SS représente -(OQ)j-G” avec G” étant choisi parmi un radical -NH-C(=0)-R et un radical -NH-C(=0)-0R,
- R est un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié, de préférence alkyle linéaire ou ramifié, comportant de 8 à 24 atomes de carbone, de préférence de 10 à 24, plus préférablement de 12 à 24 atomes de carbone, bornes incluses,
- j représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- t est choisi parmi 0 ou 1 ,
- x représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses,
- y représente un entier compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10, plus préférablement entre 1 et 6, et encore plus préférablement entre 1 et 4, bornes incluses, étant entendu que si plus d’une variable de même dénomination est présente dans le composé de formule (1 ), celles-ci peuvent être identiques ou différentes, indépendamment les unes des autres,
les autres variables étant telles que définies dans la revendication 1 .
5. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé de formule (1 ) est présent en une quantité allant de 0,1 % à 10% en poids, plus préférentiellement de 0,3% à 8% en poids, et mieux encore de 0,4% à 4% en poids, par rapport au poids total de la phase aqueuse dans un fluide de production.
6. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, mettant en oeuvre au moins un composé de formule (1 ) dans un liquide porteur.
7. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, mettant en oeuvre au moins un composé de formule (1 ) dans un liquide porteur peu miscible à l’eau, de préférence présentant une miscibilité à l’eau inférieure à 500 g L 1, de préférence inférieure à 250 g L 1, de préférence encore inférieure à 150 g L 1, avantageusement inférieure à 50 g L 1, mieux encore inférieure à 10 g L 1.
8. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, mettant en œuvre au moins un composé de formule (1 ) dans un liquide porteur, ledit liquide porteur comprenant au moins un alcool comportant un (1 ) ou plusieurs groupes hydroxyles sur une chaîne hydrocarbonée, saturée ou insaturée, linéaire, ramifiée ou cyclique, ladite chaîne hydrocarbonée comportant généralement de 1 à 30 atomes de carbone, de préférence de 3 à 26 atomes de carbone, mieux de 5 à 22 atomes de carbone, de préférence encore de 6 à 12 atomes de carbone.
9. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, mettant en œuvre au moins un composé de formule (1 ) dans un liquide porteur ajouté au fluide de production dans une proportion pour permettre d’obtenir une fraction d’eau de 90% ou moins, mieux de 85% ou moins, mieux encore de 80% ou moins, mieux encore de 75% ou moins, mieux encore de 70% ou moins, mieux encore de 65% ou moins, mieux encore de 60% ou moins, mieux encore de 55% ou moins, mieux encore de 50% ou moins, mieux encore de 45% ou moins, mieux encore de 40% ou moins, mieux encore de 35% ou moins, mieux encore de 30% ou moins, mieux encore de 25% ou moins, mieux encore de 20% ou moins, exprimée en volume de phase aqueuse par rapport au volume total de liquide.
10. Procédé pour limiter, voire empêcher la formation et/ou l’agglomération d’hydrates de gaz, comportant une étape d’ajout d’un ou plusieurs composés de formule (1 ), tels que définis dans l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans un fluide de production comprenant une phase aqueuse et un ou plusieurs gaz.
11. Procédé selon la revendication 10, comportant une étape d’ajout d’un ou plusieurs composés de formule (1 ), tels que définis dans l’une quelconque des revendications 1 à 4, en association avec un ou plusieurs autres additifs, charges, solvants.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 ou 1 1 , comportant une étape d’ajout d’un ou plusieurs composés de formule (1 ), tels que définis dans l’une quelconque des revendications 1 à 4, en association avec un ou plusieurs autres additifs choisis parmi les inhibiteurs de corrosion, les anti-hydrates cinétiques, les anti-dépôts minéraux, les désémulsionnants, les déshuilants, les additifs anti-mousse, les inhibiteurs et dispersants de paraffine, les inhibiteurs et dispersants d’asphaltènes, les piégeurs d’hydrogène sulfuré, les inhibiteurs de traînée ou de friction, arômes, colorants, conservateurs, et autres si nécessaire ou si souhaité.
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