JP7253039B2 - ポリアミンおよびそれらの組成物から誘導される多重荷電イオン性化合物、および石油およびガス操作における逆エマルジョン破壊剤としての使用 - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許法第119条の下で、2018年8月29日に出願された仮出願第62/724,398号に基づく優先権を主張するものであり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示される組成物は、酸を含むことができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組成物は、酸を含まない。
ペルオキシカルボン酸(すなわち、過酸)またはペルオキシカルボン酸組成物は、本明細書に開示される物品、製品、または組成物に含まれ得る。本明細書において使用される場合、「過酸」という用語は、「過カルボン酸」、「ペルオキシカルボン酸」、または「ペルオキシ酸」とも称され得る。スルホペルオキシカルボン酸、スルホン化過酸、およびスルホン化ペルオキシカルボン酸も、本明細書において使用される「ペルオキシカルボン酸」および「過酸」という用語内に含まれる。当業者が理解するように、過酸とは、カルボン酸中のヒドロキシル基の水素がヒドロキシ基で置き換えられた酸を指す。酸化過酸は、本明細書ではペルオキシカルボン酸と呼ばれる場合もある。
本明細書に開示される組成物は、塩基またはアルカリ源としてアルカリ源を含み得る。本明細書に開示される作製方法は、アルカリ源または塩基を触媒として使用することを含み得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組成物または方法は、塩基またはアルカリ源を含まない。
ポリアミンは、NH2-[R10’]n-NH2、(RNH)n-RNH2、H2N-(RNH)n-RNH2、またはH2N-(RN(R’))n-RNH2の一般式を有することができるが、これらに限定され(but is limited to)、式中、R10’が、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C2~C10アルキレン基、またはそれらの組み合わせであり、Rが、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C4~C10アルキレン基、またはそれらの組み合わせであり、R’が、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C4~C10アルキル基、RNH2、RNHRNH2、またはRN(RNH2)2であり、nは、2~1,000,000であり得る。ポリアミン中のモノマー、例えば、RまたはR’基は、同じであるか、または異なっていてもよい。本開示では、ポリアミンは、nが1~9であるときの小分子ポリアミン、およびnが10~1,000,000であるときの高分子ポリアミンの両方を指す。
本明細書に開示される多重荷電カチオン性またはアニオン性化合物は、ポリアミンと、親水性イオン性基を含有する活性化オレフィンとの間のアザ-マイケル付加反応から誘導される。
本明細書に記載のポリアミンから誘導される多重荷電カチオン性またはアニオン性化合物に加えて、本開示における逆エマルジョン破壊組成物は、1つ以上の追加の逆エマルジョン破壊組成物剤を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、殺生物剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、殺生物剤および担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法または逆エマルジョン破壊組成物は、本明細書に開示される1つ以上の多重荷電カチオン性またはアニオン性化合物および担体からなり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、本明細書に開示される1つ以上の多重荷電カチオン性またはアニオン性化合物、担体、および殺生物剤からなる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、腐食抑制剤をさらに含む。いくつかの他の実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、腐食抑制剤および担体をさらに含む。いくつかの他の実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、腐食抑制剤、殺生物剤、および担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、本明細書に開示される1つ以上の多重荷電カチオン性またはアニオン性化合物、1つ以上の腐食抑制剤、および担体からなり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、本明細書に開示される1つ以上の多重荷電カチオン性またはアニオン性化合物、担体、腐食抑制剤、および殺生物剤からなる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される逆エマルジョン破壊組成物は、分散剤をさらに含むことができる。分散剤は、生産流体中に存在する粒子状物質を分散させたままにするため、凝集しない。組成物は、組成物の総重量に基づいて約0.1重量%~約10重量%、約0.5重量%~約5重量%、または約0.5重量%~約4重量%の分散剤を含むことができる。
別の態様では、本明細書には、化合物またはその塩を作製する方法であって、この方法が、ポリアミンを以下の式のうちの1つによるイオン性基を有する活性化オレフィン(マイケル受容体)と接触させることを含み、
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法については、生産流体の中にREB組成物を提供することは、REB組成物または多重荷電カチオン性もしくはアニオン性化合物、またはその使用溶液が生産流体の中に添加されることを意味する。いくつかの他の実施形態では、生産流体の中にREB組成物を提供することは、生産流体を接触させるか、または作製する流体にREB組成物または多重荷電カチオン性もしくはアニオン性化合物を添加することを意味する。REB組成物または多重荷電カチオン性もしくはアニオン性化合物、またはその使用溶液は、より多くの化合物または組成物が必要とされ得るとき、連続的または断続的に添加され得る。
多重荷電カチオン性化合物1の合成
(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC、75%、96グラム)および水(20グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、テトラエチレンペンタミン(TEPA、12グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはAPTACの消費が98%を超えるまで撹拌した。この反応の進行を、ESI-MSおよび/またはNMR分光法によってモノマーの消費について監視した。REBとしてのその適用試験のために、得られた化合物1の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物2の合成
この反応には、HuntsmanからのエチレンアミンE-100を使用した。E-100は、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)、ヘキサエチレンヘプタミン(HEHA)、および他の高分子量アミンの混合物である。E-100は、250~300g/モルの数平均分子量(Mn)を有する様々な直鎖、環状、および分岐鎖アミンの複合混合物である。
多重荷電カチオン性化合物3の合成
(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC、75%、70グラム)および水(20グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA、10グラム、99%)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはAPTACの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物3の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物4の合成
(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC、75%、130グラム)および水(20グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、ジエチレントリアミン(DETA、10グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはAPTACの消費が98%を超えるまで撹拌した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはAPTACの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物4の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物5の合成
BASF Lupasol G20(重量平均分子量(Mw)およそ1,300g/モルを有するポリエチレンイミンの50%水溶液)を、この反応に使用した。
多重荷電カチオン性化合物6の合成
BASF Lupasol G100(重量平均分子量(Mw)およそ5000g/モルを有するポリエチレンイミンの50%水溶液)を、この反応に使用した。
生産流体中のエマルジョンを破壊するためのいくつかの例示的な多重荷電カチオン性ポリアミンの効果
いくつかの例示的な多重荷電カチオン性化合物の有効性を、3つの異なる現場からの生産流体を使用して試験した。例示的な多重荷電カチオン性化合物の試料IDおよび構造を表2に列挙する。
多重荷電カチオン性化合物7の合成
(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC、75%、100グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、トリエチレンテトラミン(TETA、60%、15グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはAPTACの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物7の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物8の合成
(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC、75%、216グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、トリス(2-アミノエチル)アミン(95%、216グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはAPTACの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物8の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物9の合成
(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC、75%、199グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、エチレンジアミン(EDA、99%、11グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはAPTACの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物9の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物10の合成
2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩(NaAMPS、58%、94グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、ジエチレンジアミン(DETA、99%、5グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはNaAMPSの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物10の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物11の合成
2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩(NaAMPS、58%、70グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、トリエチレンペンタアミン(TEPA、99%、5グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはNaAMPSの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物11の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物12の合成
2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩(NaAMPS、58%、50グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、エチレンジアミン(99%、50グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはNaAMPSの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物12の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物13の合成
2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩(NaAMPS、58%、9.5グラム)を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、トリス(2-アミノエチル)アミン(95%、145グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはNaAMPSの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物13の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物14の合成
ビニルスルホン酸ナトリウム塩(NaVS、25%、152グラム)溶液を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、ジエチレンジアミン(99%、6グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはNaVSの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物14の水溶液をそのまま使用した。
多重荷電カチオン性化合物15の合成
ビニルスルホン酸ナトリウム塩(NaVS、25%、113グラム)溶液を、磁気撹拌棒、温度プローブ、およびコンデンサを備えた250mLの3つ口RBFの中に充填した。次いで、エチレンアミンE-100(99%、9グラム)を、よく撹拌した反応混合物に室温で添加した。反応温度を80℃まで上げ、一晩またはNaVSの消費が98%を超えるまで撹拌した。適用試験のために、得られた化合物15の水溶液をそのまま使用した。
[1]
ポリアミン(マイケル供与体)と、以下の式のうちの1つによるイオン性基を有する活性化オレフィン(マイケル受容体)との間のアザ-マイケル付加反応から誘導される化合物であって、
Xが、NHまたはOであり、
R 2 が、H、CH 3 、または非置換の直鎖もしくは分岐鎖C 2 ~C 10 アルキル、アルケニル、もしくはアルキニル基であり、
R 2’ が、H、CH 3 、または非置換もしくは置換の直鎖もしくは分岐鎖C 1 ~C 10 アルキル、アルケニル、アルキニル基、-COOH、-CH 2 COOH、Y’、または-(CH 2 ) m -Y’であり、mが、2~4の整数であり、
R3が、存在しないか、または非置換の直鎖もしくは分岐鎖C 1 ~C 30 アルキレン基であり、
Yが、-NR 4 R 5 R 6 (+) であり、式中、R 4 、R 5 、およびR 6 が独立して、C 1 ~C 10 アルキル基であり、
Y’が、-COOH、-SO 3 H、-PO 3 H、-OSO 3 H、-OPO 3 H、またはそれらの塩であり、
前記化合物が、2つ以上の正電荷を有する多重荷電カチオン性化合物、または2つ以上の負電荷を有する多重荷電アニオン性化合物である、化合物。
[2]
前記ポリアミンが、NH 2 -[R 10’ ] n -NH 2 、(RNH) n -RNH 2 、H 2 N-(RNH) n -RNH 2 、またはH 2 N-(RN(R’)) n -RNH 2 の一般式を有する直鎖、分岐鎖、または樹枝状のポリアミンであり、式中、R 10’ が、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C 2 ~C 10 アルキレン基、またはそれらの組み合わせであり、Rが、-CH 2 -、-CH 2 CH 2 -、-CH 2 CH 2 CH 2 -、-CH(CH 3 )CH 2 -、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C 4 ~C 10 アルキレン基、またはそれらの組み合わせであり、R’が、-CH 2 -、-CH 2 CH 2 -、-CH 2 CH 2 CH 2 -、-CH(CH 3 )CH 2 -、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C 4 ~C 10 アルキル基、RNH 2 、RNHRNH 2 、またはRN(RNH 2 ) 2 であり、nが、2~1,000,000である、項目1に記載の化合物。
[3]
前記ポリアミンが、(i)未修飾ポリアミン、(ii)修飾ポリアミン、(iii)エトキシル化ポリアミン、プロピル化ポリアミン、ポリクアットを有するポリアミン、ポリグリセロールを有するポリアミン、もしくはそれらの組み合わせ、または(iv)直鎖、分岐鎖、または樹枝状のポリエチレンイミンである、項目1または2に記載の化合物。
[4]
前記ポリアミンが、(i)一級および二級アミン基のみ、(ii)一級、二級、および三級アミン基のみ、または(iii)一級および三級アミン基のみを含む、項目1~3のいずれか一項に記載の化合物。
[5]
前記ポリアミンが、(i)NH 2 -[R 10’ ] n -NH 2 (式中、R 10’ が、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C 2 ~C 10 アルキレン基、またはそれらの組み合わせである)、(ii)(RNH) n -RNH 2 またはH 2 N-(RNH) n -RNH 2 (式中、Rが、-CH 2 -、-CH 2 CH 2 -、-CH 2 CH 2 CH 2 -、-CH(CH 3 )CH 2 -、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C 4 ~C 10 アルキレン基、またはそれらの組み合わせである)、または(iii)H 2 N-(RN(R’)) n -RNH 2 (式中、Rが、-CH 2 -、-CH 2 CH 2 -、-CH 2 CH 2 CH 2 -、-CH(CH 3 )CH 2 -、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C 4 ~C 10 アルキレン基、またはそれらの組み合わせであり、R’が、-CH 2 -、-CH 2 CH 2 -、-CH 2 CH 2 CH 2 -、-CH(CH 3 )CH 2 -、直鎖もしくは分岐鎖の非置換もしくは置換C 4 ~C 10 アルキル基、RNH 2 、RNHRNH 2 、またはRN(RNH 2 ) 2 である)の一般式を有するポリアミンである、項目1~4のいずれか一項に記載の化合物。
[6]
前記活性化オレフィンが、(i)(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC)もしくは[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリド(MAPTAC)、(ii)(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC)、[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリド(MAPTAC)、2-(アクリロイルオキシ)-N,N,N-トリメチルエタンアミニウムクロリド(DMAEA-MCQ)、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレートベンジルクロリド四級塩(DMAEA-BCQ)、2-(メタクリロイルオキシ)-N,N,N-トリメチルエタン-1-アミニウムメチルサルフェート(DMAEA-MSQ)、もしくは2-(アクリロイルオキシ)-N,N,N-トリメチルエタンアミニウムクロリド(DMAEA-MSQ)、または(iii)アクリル酸、メタクリル酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、イタコン酸、マレイン酸、3-(アリルオキシ)-2-ヒドロキシプロパン-1-スルホネート、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、またはそれらの混合物である、項目1~5のいずれか一項に記載の化合物。
[7]
前記ポリアミンが、約60~約2,000,000Da、または約60~約5,000Daの平均分子量(M w )を有する、項目1~6のいずれか一項に記載の化合物。
[8]
前記化合物が、(i)単一分子、(ii)少なくとも2つの多重荷電カチオン性化合物もしくは少なくとも2つの多重荷電アニオン性化合物の混合物、(iii)同じポリアミンおよび前記活性化オレフィンから誘導された少なくとも2つの多重荷電カチオン性化合物もしくは少なくとも2つの多重荷電アニオン性化合物の混合物、または(iv)異なるポリアミンおよび同じ活性化オレフィンから誘導された少なくとも2つの多重荷電カチオン性化合物もしくは少なくとも2つの多重荷電アニオン性化合物の混合物である、項目1~7のいずれか一項に記載の化合物。
[9]
前記化合物が、約100~約2,000,000Da、または約100~約5,500Daの平均分子量を有する、項目1~8のいずれか一項に記載の化合物。
[10]
前記化合物が、(i)少なくとも10、15、20、もしくは30個の正電荷、(ii)少なくとも4、5、6、7、もしくは8個の正電荷、(iii)少なくとも10、15、20、もしくは30個の負電荷、または(iv)少なくとも4、5、6、7、もしくは8個の負電荷を有する、項目1~9のいずれか一項に記載の化合物。
[11]
前記化合物が、
[12]
前記化合物が、
[13]
前記化合物が、ポリエチレンイミンおよび(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC)から誘導され、前記ポリエチレンイミンが、直鎖PEIであり、約5,000の平均分子量(M w )を有する、項目1に記載の化合物。
[14]
前記化合物が、ポリエチレンイミンおよび(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC)から誘導され、前記ポリエチレンイミンが、直鎖PEIであり、約750,000の平均分子量(M w )を有する、項目1に記載の化合物。
[15]
前記化合物が、ポリエチレンイミンおよび(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC)から誘導され、前記ポリエチレンイミンが、分岐鎖PEIであり、約25,000の平均分子量(M w )を有する、項目1に記載の化合物。
[16]
前記化合物が、水溶性である、項目1~15のいずれか一項に記載の化合物。
[17]
化合物を合成するための方法であって、
化合物を生成するために、カチオン性基を有する活性化オレフィンとポリアミンを接触させることを含み、
前記活性化オレフィンが、以下の式のうちの1つによるものであり、
Xが、NHまたはOであり、
R 2 が、H、CH 3 、または非置換の直鎖もしくは分岐鎖C 2 ~C 10 アルキル、アルケニル、もしくはアルキニル基であり、
R 2’ が、H、CH 3 、または非置換もしくは置換の直鎖もしくは分岐鎖C 1 ~C 10 アルキル、アルケニル、アルキニル基、-COOH、-CH 2 COOH、Y’、または-(CH 2 ) m -Y’であり、mが、2~4の整数であり、
R 3 が、存在しないか、または非置換の直鎖もしくは分岐鎖C 1 ~C 30 アルキレン基であり、
Yが、-NR 4 R 5 R 6 (+) であり、
Y’が、-COOH、-SO 3 H、-PO 3 H、-OSO 3 H、-OPO 3 H、またはそれらの塩であり、
R 4 、R 5 、およびR 6 が独立して、C 1 ~C 10 アルキル基であり、
前記ポリアミンおよび活性化オレフィンが、アザ-マイケル付加反応を受け、前記化合物が、項目1~16のいずれか一項に記載のものである、方法。
[18]
前記接触ステップが、反応溶媒、反応溶媒およびアルカリ源、反応溶媒および酸、または反応溶媒および触媒の存在下で行われる、項目17に記載の方法。
[19]
前記反応溶媒が、水、メタノール、エタノール、プロパノール、グリコール、PEG、またはそれらの混合物である、項目18に記載の方法。
[20]
前記接触ステップが、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシドの存在下で行われる、項目18に記載の方法。
[21]
前記接触ステップが、酸、塩基、アルカリ源、または触媒を含まずに行われる、項目18に記載の方法。
[22]
項目1~16のいずれか一項に記載の1つまたは複数の化合物を含む物品、製品、または組成物。
[23]
前記物品、製品、または組成物が、担体をさらに含む、項目22に記載の物品、製品、または組成物。
[24]
前記物品、製品、または組成物が、水性の物品、製品、または組成物である、項目22または23に記載の物品、製品、または組成物。
[25]
前記担体が、水、アルコール、アルキレングリコール、アルキレングリコールアルキルエーテル、またはそれらの組み合わせである、項目22または23に記載の物品、製品、または組成物。
[26]
追加の界面活性剤をさらに含み、前記追加の界面活性剤が、非イオン性、半非イオン性、カチオン性、アニオン性、両性、双性イオン性、ジェミニ、界面活性剤、またはそれらの混合物である、項目22~25のいずれか一項に記載の物品、製品、または組成物。
[27]
石油およびガス生産システムからの生産流体中の逆エマルジョンを分解する方法であって、
処理された生産流体を生成するために、石油生産システムの生産流体を逆エマルジョン破壊(REB)組成物と接触させることを含み、
前記逆エマルジョン破壊組成物が、項目1~16のいずれか一項に記載の1つまたは複数の化合物またはそれらの塩と、
1つまたは複数の追加の逆エマルジョン破壊組成物剤と、を含む、方法。
[28]
前記逆エマルジョン破壊組成物が、前記生産流体中の水中油型エマルジョンを破壊する、項目27に記載の方法。
[29]
前記生産流体が、水中油型エマルジョン、水中油中水型エマルジョン、またはその両方を含む、項目27または28に記載の方法。
[30]
前記生産流体が、(i)原油、精製油、ビチューメン、凝縮物、廃油、留出物、燃料、またはそれらの混合物を含む、(ii)蒸気支援重力排水(SAGD)プロセスからであり、前記生産流体が、ビチューメンおよび水を含む、または(iii)随伴水であり、前記随伴水が、油および汚れが除去された後の前記生産流体の水部分である、項目27または28に記載の方法。
[31]
前記化合物が、3~100個、または3~15個の平均正味電荷を有する、項目27~30のいずれか一項に記載の方法。
[32]
前記REB組成物が、担体をさらに含み、前記担体が、水、アルコール、アルキレングリコール、アルキレングリコールアルキルエーテル、またはそれらの組み合わせである、項目27~31のいずれか一項に記載の方法。
[33]
前記担体が、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、モノエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、またはそれらの組み合わせである、項目32に記載の方法。
[34]
前記REB組成物が、追加の逆エマルジョン破壊組成物剤のうちの1つまたは複数をさらに含む、項目27~33のいずれか一項に記載の方法。
[35]
前記REB組成物が、約30重量%~約70重量%の前記化合物またはその塩を含む、項目27~34のいずれか一項に記載の方法。
[36]
前記化合物が、前記REB組成物が前記生産流体に適用された後、前記処理された生産流体中に約0.5ppm~約100ppmまたは約5ppm~約60ppmの濃度を有する、項目27~35のいずれか一項に記載の方法。
[37]
前記方法が、前記生産流体をエマルジョン破壊剤または追加の逆エマルジョン破壊(REB)剤と接触させることをさらに含み、前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、独立して、同時に、または逐次的に前記生産流体と接触する、項目27~36のいずれか一項に記載の方法。
[38]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、前記REB組成物中の化合物によって、または別の組成物を介して、前記生産流体と接触する、項目37に記載の方法。
[39]
前記追加のREB剤が、
[40]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、別の高分子カチオン性、アニオン性、非イオン性、無機凝固剤/凝集剤、またはオキシアルキル化フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、樹脂エステル、オキシアルキル化ポリアルキルアミン、ポリオール、二官能性もしくは多官能性架橋剤を有する架橋ポリオール、イソシアネート、酸、またはそれらの組み合わせである、項目37または38に記載の方法。
[41]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、樹枝状ポリアミン、樹枝状ポリアミドアミン、超分岐鎖ポリエチレンイミン、それらとグルコノラクトン、アルキレンオキシド、3-クロロ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジル、および硫酸ジアルキルとの反応生成物、またはそれらの混合物を含む、項目37または38に記載の方法。
[42]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、ポリエピハロヒドリン、その高分子電解質、トリジチオカルバミン酸、ジチオカルバミン酸塩、ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド、塩化ベンジル四級塩、高分子四級アンモニウムベタイン、金属塩、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、高分子四級アンモニウム塩、アクリル酸とアクリルアミドの共重合体、またはそれらの混合物を含む、項目37または38に記載の方法。
[43]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、高分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤であり、前記高分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤が、100,000~2,000,000Daの平均分子量(M w )を有し、前記高分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤が、10~1,000個の平均正味電荷を有する、項目37または38に記載の方法。
[44]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、低分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤であり、前記低分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤が、10,000~100,000Daの平均分子量を有し、前記低分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤が、3~10個の正味電荷を有する、項目37または38に記載の方法。
[45]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、高分子量の高分子アニオン性凝固剤/凝集剤であり、前記高分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤が、100,000~2,000,000の分子量を有し、前記高分子量の高分子アニオン性凝固剤/凝集剤が、10~1,000個の正味電荷を有する、項目37または38に記載の方法。
[46]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、低分子量の高分子アニオン性凝固剤/凝集剤であり、前記低分子量の高分子カチオン性凝固剤/凝集剤が、10,000~100,000の分子量を有し、前記低分子量の高分子アニオン性凝固剤/凝集剤が、3~10個の正味電荷を有する、項目37または38に記載の方法。
[47]
前記エマルジョン破壊剤または前記追加のREB剤が、高分子量の高分子非イオン性凝固剤/凝集剤であり、前記高分子量の高分子非イオン性凝固剤/凝集剤が、100,000~2,000,000の分子量、または低分子量の高分子非イオン性凝固剤/凝集剤を有し、前記低分子量の高分子非イオン性凝固剤/凝集剤が、10,000~100,000の分子量を有する、項目37または38に記載の方法。
[48]
前記逆エマルジョン破壊組成物が、希釈剤をさらに含む、項目27~47のいずれか一項に記載の方法。
[49]
前記方法が、濾過、沈降、脱塩、電気化学的技法、遠心分離、浮選、またはそれらの組み合わせを介して、前記処理された生産流体中の水から油および固形物を分離することをさらに含む、項目27~47のいずれか一項に記載の方法。
[50]
項目1~16のいずれか一項に記載の化合物またはその塩と、1つまたは複数の追加の逆エマルジョン破壊組成物剤と、を含む、逆エマルジョン破壊組成物。
[51]
前記逆エマルジョン破壊組成物が、前記生産流体中の水中油型エマルジョンを破壊する、項目50に記載の逆エマルジョン破壊組成物。
Claims (18)
- 前記化合物が、100~2,000,000Da、または100~5,500Daの平均分子量を有する、請求項1又は2に記載の化合物。
- 前記化合物が、750,000の平均分子量(Mw)を有する、請求項1に記載の化合物。
- 前記化合物が、25,000の平均分子量(Mw)を有する、請求項1に記載の化合物。
- 前記化合物が、水溶性である、請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物。
- 化合物を合成するための方法であって、
化合物を生成するために、カチオン性基を有する活性化オレフィンとポリアミンを接触させることを含み、
前記活性化オレフィンが、以下の式によるものであり、
前記ポリアミンおよび活性化オレフィンが、アザ-マイケル付加反応を受け、前記化合物が、請求項1~8のいずれか一項に記載のものである、方法。 - 前記接触ステップが、反応溶媒、反応溶媒およびアルカリ源、反応溶媒および酸、または反応溶媒および触媒の存在下で行われる、請求項9に記載の方法。
- 前記反応溶媒が、水、メタノール、エタノール、プロパノール、グリコール、PEG、またはそれらの混合物である、請求項10に記載の方法。
- 前記接触ステップが、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシドの存在下で行われる、請求項10に記載の方法。
- 前記接触ステップが、酸、塩基、アルカリ源、または触媒を含まずに行われる、請求項10に記載の方法。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の1つまたは複数の化合物を含む、製品。
- 前記製品が、担体をさらに含む、請求項14に記載の製品。
- 前記製品が、水性の製品である、請求項14又は15に記載の製品。
- 前記担体が、水、アルコール、アルキレングリコール、アルキレングリコールアルキルエーテル、またはそれらの組み合わせである、請求項15に記載の製品。
- 追加の界面活性剤をさらに含み、前記追加の界面活性剤が、非イオン性、半非イオン性、カチオン性、アニオン性、両性、双性イオン性、ジェミニ、界面活性剤、またはそれらの混合物である、請求項14~17のいずれか一項に記載の製品。
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