JPH07506408A - マイクロカプセル化油田化学薬品およびそれらの使用法 - Google Patents
マイクロカプセル化油田化学薬品およびそれらの使用法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
マイクロカプセル化油田化学薬品およびそれらの使用演技 術 分 野
本発明は、油井を処理するための組成物および方法に坑井からの油の産出に悪影
響を及ぼす条件としては、(1)産出時に生ずる閉塞物質の沈積(例えば、「ス
ケール」の形成)、および(2)坑井中の坑井配管および操作装置の腐食が挙げ
られている。油田化学薬品を導入することによる坑井の処理は、産出速度を増大
させ、産出寿命を延長し、且つ坑井装置の劣化を少なくすることができる。
しかしながら、地理的に広く分散され、操作時に接近し難く且つ広く変化する組
成の流体を含有する個々の坑井を処理することは、困難である。
1つの中位に成功したアプローチは、1972年7月11日発行のモジールの米
国特許第3,676.363号明細書に開示されている(前記特許をここに参考
文献として編入する)。そこに開示されたカプセルは、増量する。カプセルは、
坑井のサンプに沈積し、そこでゆっくりと溶解する。
各種の疎水性液体のマイクロカプセル化は、周知である。マイクロカプセルは、
香料、薬物、接着剤、色素、インキなどのカプセル化のために提案されてきた。
発 明 の 開 示
前記米国特許第3.676.363号明細書(該特許をここに参考文献として編
入)に記載の種類のマイクロカプセル化油田化学薬品の壁が若干の地下水に存在
する多くの物質、例えば、高ブライン含量および比較的多量の成る陽イオンによ
って損傷を受けやすいこと、および驚異的なことにエチレンジアミン四酢酸など
の強いキレート化剤の配合が油井化学薬品の長期放出が可能であるようにカプセ
ル壁を安定化することが、今や発見された。
強いキレート化剤は、後述のようなマイクロカプセルを形成するために使用する
水溶液または水不混和性溶媒のいずれかへの添加によって本発明のマイクロカプ
セルに配合する。有用なキレート化剤としては、重金属を錯化することが既知の
酸形の化合物が挙げられる。多くのこのような化合物は、典型的には塩として、
洗剤組成物で使用されている。
特に前記の好ましい組成物においては、ここで有用tポリカルボキシレート物質
としては、1990年4ノ10日発行のマオ等の米国特許第4,915,854
−明細書および1987年11月3日発行のハートマンおよびバーキンスの米国
特許第4,704,233号明細書に開示のビルダーの酸形または塩が挙げられ
る(前記特許をここに参考文献として編入)。好適な物質は、好ましくは、酸性
条件とアルカリ性条件と両方で重金属に対して比較的強い結合定数を有する。好
ましい物質は、一般式
%式%]
(各R5はHおよびOHからなる群から選ばれ、nは平均して約2〜約3の数で
ある)
を有する。他の好ましい物質としては、1990年9月19日出願のステファン
・カルシヨーおよびエディ−・ボスの同時係属米国特許出願節071587,4
77号明細書「硬質表面クリーニング組成物」に記載の酸および塩が挙げられる
(前記特許出願をここに参考文献として編入)。
前記物質に加えて、他の物質としては、1988年9月6日発行のシクロシの米
国特許第4,769,172号明細書(ここに参考文献として編入)に開示のも
のの酸形が挙げられる。なお他のものとしては、式(式中、Rは−CHCI(C
H20H;−CH2CH(01()CH3;
−CH2CH(OH)CH20H;
−CH(CHOH) ;−CH3;
CH2CH20CH3;
−CH2CH2CH20CH3;
−C(CHOH) ;およびそれらの混合物からなる群から選ばれる)
を有するキレート化剤が挙げられる。
本発明の酸形の好適なキレート化剤の若干の化学名としては、
N(3−ヒドロキシプロピル)イミノ−N、N−二酢酸(3−HPIDA)、
N(−2−ヒドロキシプロピル)イミノ−N、N−二酢酸(2−HP I DA
)、
N−グリセリルイミノ−N、N−二酢酸(GLIDA) 、
ジヒドロキシイソプロピルイミノ−(N、N)−二酢酸(DHP I DA)、
メチルイミノ−(N、N)−二酢酸(MIDA)、2−メトキシエチルイミノ−
(N、N)−二酢酸(MEIDA)、
アミドイミノニ酢酸(アミドニトリロ三酢酸ナトリウム、5ANDとしても既知
)、
アセトアミドイミノニ酢酸(A I DA)、3−メトキシプロピルイミノ−N
、N−二酢酸(MEP IDA) 、および
トリス(ヒドロキシメチル)メチルイミノ−N、N−二酢酸(TRI DA)
が挙げられる。
本発明のイミノニ酢酸誘導体の製法は、下記刊行物に開示されている:
3−HP IDAに関しては特開昭59−70652号公報:
2−HP I DAおよびDHP I DAに関してはDE−O5第25 42
708号明細書;
GL I DAに関してはChem、ZVESTI34(1)p、93−103
(1980) 、マイヤー、リエンカンスカ等、1979年3月26日発行;
MIDAに関してはC,A、104 (6)45062d:および
AIDAに関してはバイオケミストリー5.p、467 (1966)。
なお他のキレート化剤は、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ポリエチ
レンアミンポリ酢酸などのアミノポリカルボキシレートからなる。
本発明のキレート化剤は、好ましくは全組成物の約2%〜約14%、より好まし
くは約3%〜約12%、一層好ましくは約5%〜約10%の量で存在する。
マイクロカプセルの製造
本発明のマクロカプセルは、いかなる方法またはそれらの変法によって製造でき
る(油田化学薬品は水不混和性溶媒に分散し、次いで、単純または複雑なコアセ
ルベーションを受けることができる1個以上のマクロコロイドを含有する水溶液
で乳化する)。コアセルベーションの方法においては、マクロコロイドの1個以
上は、水不混和性溶媒および処理剤の分散小滴の回りに沈積する。
小滴は、それによって完全にカプセル化され、密封される。コアセルベーション
によるこのようなマイクロカプセル化を達成するための各種の技術は、技術上周
知であり且つ本発明の方法を実施する際に使用できる特定の新規のマイクロカプ
セル組成物を調製するための技術的手段を与える。例えば、1957年7月23
日発行のグリーン等の米国特許第2,800,457号明細書(Re第24,8
99号明細書)、グリーンの米国特許第2゜800.458号明細書、1964
年12月1日発行のエバンズ等の米国特許第3,159,585号明細書、19
70年10月13日発行のユルコウィソツの米国特許第3,533,958号明
細書、1972年10月10日発行のフォルグ等の米国特許第3,697,43
7号明細書、1975年6月10日発行のマエカワ等の米国特許第3,888,
689号明細書、1977年8月24日公告の英国特許第1,483,542号
明細書、1976年12月7日発行のマツカワ等の米国特許第3.996,15
6号明細書、1976年6月22日発行のマツカワ等の米国特許第3,965,
033号明細書、および1977年3月1日発行のイワサキ等の米国特許第4.
O’lO,038号明細書(前記特許のすべてをここに参考文献として編入)に
記載のカプセル化技術が使用できる。
マイクロカプセルを形成するための他の技術および材料は、1977年4月5日
発行のサエキ等の米国特許第4.016,098号明細書、1981年5月26
日発行のマルヤマ等の米国特許第4,269,729号明細書、1981年12
月1日発行のシマザキ等の米国特許第4,303,548号明細書、1984年
7月17日発行のイガラシ等の米国特許第4,460,722号明細書、および
1986年9月9日発行のイガラシ等の米国特許第4,610,927号明細書
(前記特許のすべてをここに参考文献として編入)に開示されている。
これらの好ましい方法は、水中油彩乳濁液の水不混和性小滴をカプセル化するた
めにゼラチンなどの複雑な親水性コロイド物質を利用する。ゼラチンのほかに、
卵白、アルギン酸ナトリウムなどのアルギネート、カゼイン、寒天、デンプン、
ペクチン、カルボキシメチルセルロース、紅藻類トチャカおよびアラビアゴムを
含めた他の親水性コロイドは、使用できる。
壁材料は、典型的にはコアセルベーション技術によってマイクロカプセルを形成
するために使用されるものである。材料は、下記の特許(ここに参考文献として
編入)、例えば、米国特許第2,800,458号明細書、第3.159,58
5号明細書、第3.533,958号明細書、第3,697,437号明細書、
第3,888゜689号明細書、第3,996.156号明細書、第3゜965
.033号明細書、第4,010,038号明細書、および第4,016,09
8号明細書に詳述されている。好ましいカプセル化キイ料は、塩、例えば、硫酸
ナトリウムまたは硫酸アンモニウムによって沈殿されるが、アラビアゴムなどの
ポリ陰イオン物質でコアセルベーションされるかのいずれかのゼラチン、より好
ましくはホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドなどの架橋性物質で架橋された
ゼラチンである。
好ましいゼラチンは、好ましくは、ブルーム強さ300または余り好ましくなく
は275、次いで25の増分で最も低く好ましくは150以上を有するA型(酸
前駆物質)である。
単純なコアセルベーションは、グリーン等の米国特許第2,800,457号明
細書、グリーン等の米国特許第2,800.458号明細書、およびビーセイの
米国特許第3,594,327号明細書(前記特許のすべてをここに参考文献と
して編入)に記載のように達成できる。
複雑なコアセルベーションの場合には、アラビアゴムは、例えば、ゼラチンのコ
アセルベーションを誘起するのに好ましいポリ陰イオン物質である。噴霧乾燥等
級のアラビアゴムは、純度のために好ましい。他のポリ陰イオン物質は、アラビ
アゴムの代わりに使用できる。ポリホスフェート、アルギネート(好ましくは加
水分解)、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリレート、シ
リケート、ペクチン、B型ゼラチン(陰イオンであるpHで)、およびそれらの
混合物は、ポリ陰イオン物質として全部または一部分のいずれがでアラビアゴム
に取って代わって使用できる。
複雑なコアセルベーションに好ましい他のパラメーターとしては、好適な攪拌に
加えて、(1)カプセル化する油田化学薬品100g当たり約5〜約25g1好
ましくは約6〜約15g1より好ましくは約7〜約12g。
一層好ましくは約8〜約10gのゼラチンの使用; (2)ゼラチン1g当たり
約0.4〜約2.2g、好ましくは約0.6〜約1.5g、より好ましくは約0
.8〜約1.2gのアラビアゴム(または大体等価の電荷を与えるための別の好
適なポリ陰イオン物質の量)の使用;(3)コアセルベーションpH約2.5〜
約8、好ましくは約3.5〜約6、より好ましくは約4,2〜約5、一層好まし
くは約4.4〜約4.8(pH範囲はゼラチン上の陽電荷とポリ隘イオン物質上
の陰電荷との間の合理的なバランスを与えるように調整する。); (4)典型
的にはカプセル壁を形成するために使用されるゼラチンとポリ陰イオン物質との
合計量の約15〜約35倍、好ましくは約20〜約30倍の量である脱イオン水
の量においてコアセルベーション反応を行うこと(コアセルベーション反応は性
状がイオン性であるので、脱イオン水はコンシスチンシーに高度に望ましい);
(5)コアセルベーション温度約30℃〜約60℃、好ましくは約り5℃〜約
55℃を使用すること; (6)所望のコアセルベージジン温度に達した後、冷
却速度約0.1℃〜約5℃/分、好ましくは約0.25℃〜約2℃/分を使用す
ることが挙げられる。冷却速度は、コアセルベートゲル壁を形成している時間を
最大限にするように調整する。
例えば、ポリホスフェート陰イオン物質は、高温でゲル化するコアセルベートを
生成し、それゆえ冷却速度は先ず遅く保ち、次いで、スピードアップすべきであ
る。アラビアゴムは、低温でゲル化するコアセルベートを生成し、それゆえ冷却
速度は先ず迅速にし、次いで、遅くすべきである。
ゼラチンまたはゼラチン/ポリ陰イオン物質(好ましくはアラビアゴム)壁は、
好ましくは、架橋する。好ましい架橋性物質は、グルタルアルデヒドである。グ
ルタルアルデヒドで架橋するのに好適なパラメーターは、好適な攪拌に加えて、
(1)ゼラチン10g当たり約0.05〜約2.0g、好ましくは約0.5〜1
gのグルタルアルデヒドの使用; (2)マイクロカプセルスラリーを約10℃
以下の温度に冷却し、グルタルアルデヒド添加前に少なくとも約30分間そのま
まにさせること(次いで、スラリーは、室温に再加温させる); (3)架橋反
応は長さが約4時間以上であるならばpHを約5.5以下に保つこと(より高い
pHおよび/または温度は反応時間を短縮するために使用できる); (4)過
剰の水、例えば、カプセルスラリーの約16倍の容量の水で洗浄することによっ
て過剰のグルタルアルデヒドを除去して過度の架橋を回避することである。他の
架橋剤、例えば、尿素/ホルムアルデヒド樹脂、タンニン酸などのタンニン物質
、およびそれらの混合物は、全部または一部分のいずれかでグルタルアルデヒド
に取って代わって使用できる。
本発明における坑井処理法は、本質上、前に編入の米国特許第3,676.37
3号明細書のものであり、坑井サンプの底におけるマイクロカプセルのデポジッ
トを利用し、処理剤を水に導入する手段として水相を含有する産出流体(pro
duced f’1uid)と接触させる。例えば、デポジットの上層などの入
ってくる産出流体と接触している沈積物質の一部分は、水相の作用に付し、この
ことはマイクロカプセル壁を徐々に破壊し、それによってカプセル内に含有され
る処理剤を産出流体流で担持することを可能にする。このプロセスが余りに迅速
に進むことを防止し且つマイクロカプセルの沈積供給を維持するために、カプセ
ルは、水または流れ流の比重より実質上大きい比重を有するように調製する。一
般に、本発明のマイクロカプセルは、好ましくは、比重的1.3〜約2.6を有
するであろう。流れ流が水、ブラインまたは油とブラインとの混合物である場合
には、通常、マイクロカプセル材料が比重的1.5〜約1.8を有することが好
ましいであろう。
マイクロカプセル壁の所要成分、水不混和性溶媒、および処理剤は、所望の比較
的高い比重ををするマイクロカプセルを製造するために合わせず、それゆえマイ
クロカプセルは必須成分として増量剤を配合する。マイクロカプセルが、ミクロ
ンサイズ範囲(例えば、直径30〜40μ)内であるので、増量剤は、非常に微
粉砕された物質、例えば、微粉砕粉末の形態であるべきである。例えば、平均サ
イズ10μ未満を有する粉末は、使用できる一方、平均粒径約1〜3μを有する
粉末が特に望ましい。
各種の微粉砕物質は、増量剤として使用できるが、金属塩、酸化物、水酸化物な
どの金属化合物を使用することが好ましい。多価金属化合物は、このような化合
物の高い比重および水への一般に低い溶解度のため、特に好適である。例えば、
このような多価金属化合物としては、硫酸バリウム、酸化鉛、酸化亜鉛、塩化鉛
、硫化鉄などが挙げられる。しかしながら、他の金属化合物は、使用できる。金
属化合物は、比重小なくとも2.5、好ましくは約3.0を有しているべきであ
る。比重的4.5〜約10.0を有する金属化合物が、特に有利である。多くの
金属化合物およびポリ金属(polyaetal)化合物が使用できることが理
解されるであろう。一般に、水への比較的低い溶解度の金属化合物は、最も効率
的に使用できる。その理由は、水相に失われる量が少ないであろうからである。
例えば、25℃での水への最大溶解度約1%以下を有する金属化合物は、好適で
ある一方、溶解度0.5%未満が通常好ましい。しかしながら、より大きい溶解
度を有する金属化合物は、使用できる。
微粉砕粉末の形の増量化合物は、カプセル材料に非常に容易に配合できる。1つ
の好都合な方法は、分散小滴の回りの保護コロイドフィルムの形成前に、微粉砕
粉末を水中油彩乳濁液と混合する方法である。微粉砕粉末は、補助湿潤剤として
機能する傾向があり、それゆえ分散小滴と連続水相との間の界面で捕集する傾向
があるであろう。マクロコロイドのフィルムを小滴の回りに形成する時には、界
面における増量物質は、トラップされ、カプセルに保持される。増量剤を小滴自
体内に更に分散することが望まれるならば、このことは、1972年5月30日
発行のモジールおよびチベットの米国特許第3゜666.678号明細書に記載
の方法によって達成できる(前記特許をここに参考文献として編入)。この特定
の方法を使用して、最大量の増量剤をカプセル化物質に配合できる。しかしなが
ら、前記特性の微粉砕金属化合物の存在下で行われるコアセルベーションカプセ
ル化は、かなりの率の化合物をカプセルに配合し、それによってカプセルの重量
を増大するであろう。
カプセルは、カプセルの所望の最終ff1ffiに応じて、より少量または多量
の増量剤を含有できる。例えば、カプセルは、増量剤5〜75重量%を含有して
もよい。しかしながら、大抵の目的では、カプセルは、通常、増量剤少なくとも
約10%を含をするが、約50%を超えないであろう。より少量の増量剤は、通
常、量の所望の増大には十分には寄与しない一方、より多量は、そこに含有され
る所望量の水不混和性溶媒および処理剤を配合することを困難にさせることがあ
る。
記載したばかりの方法に従うことによって、比重的1.3〜2.0を有するマイ
クロカプセル組成物は、容易に調製できる。油田応用のためには、1.2〜1.
3と同じ位の高い比重を有するサリンブラインに遭遇する場合には、マイクロカ
プセルは、比重的1.5以上、例えば、比重的1,5〜1.8を有することが好
ましい。
この結果を得ることが望まれる場合には、過剰の増量剤は、乳濁液に配合できる
。マイクロカプセル組成物に配合するであろう量は、小滴と水相との間の界面面
積の程度によって限定される。従って、小滴に埋設されないか水溶液に溶解され
ない過剰の増量剤は、上澄み水溶液に懸濁したままであろうし且つそれから分離
できる。例えば、分散相(水不混和性溶媒および処理剤)1重量部当たり約0,
5〜約1.5部の増量剤は、使用できる。増量剤は性状がアルカリ性である場合
には、得られる生成物が相容性である限りは、乳濁液は、増量剤の所望の機能を
妨害せずに酸側へのpH変化を成就できる。しかしながら、このような修正は、
マイクロカプセル材料から作るべき特定の応用に依存することが理解されるであ
ろう。しかしながら、通常、完全に不溶性の増量剤、例えば、粉末状鉄、粉末状
鉛などの金属粉末を使用することは望ましくないであろう。
油田化学薬品
各種の油田化学薬品、特に油井処理剤は、本発明の増量化マイクロカプセルに配
合できることが認識されるであろう。
必要とされるすべては、処理剤を水不混和性溶媒に分散できることである。処理
剤は、溶媒に懸濁できるか溶解できるかのいずれかであり且つ実質上水不溶性並
びに水溶性であることができる。産出流れ流が主として水性媒体である場合には
、処理剤は、好ましくは、高度に水分散性または水溶性である。しかしながら、
流れ流または他の水性媒体は、別の相、例えば、油)目も含有でき且つ処理剤は
、他の相に部分的に可溶性であることができる。
水不混和性「担体」溶媒は、好ましくは、マクロコロイドを攻撃しないか劣化さ
せない不活性溶媒であり且つ処理剤は、溶媒中で安定であるべきである。各種の
有機溶媒を使用できるが、溶媒は、プロセスの条件下で水相と少なくとも部分的
に不混和性であるべきであり、それによって油田化学薬品を含有する分散有機溶
媒相を形成することを可能にする。大抵の目的では、浦溶媒、例えば、炭化水素
油は、特に望ましいであろう。例えば、灯油などの炭化水素溶媒は、特に好適で
ある。ディーゼル燃料などの他の炭化水素溶媒は、使用できる。混合物を含めて
他の脂肪族または芳香族溶媒は、米国特許第3゜574.132号明細書(ここ
に参考文献として編入)に記載のような成る応用で有用である。油田化学薬品が
油溶性である場合またはこのような化学薬品を浦和を含有する流れまたは他の水
性媒体に導入することが望まれる場合には油溶媒が特に望ましいが、特定の溶媒
の選択は、臨界的ではないことが理解されるであろう。
油田化学薬品としては、(1)油井装置上への金属の腐食攻撃を防止するための
腐食抑制剤、例えば、脂肪アミン塩、アミドアミン、イミダシリン、ジアミン塩
、極性有機化合物および第四級アンモニウム化合物、例えば、陽イオン界面活性
剤; (2)パラフィン用可溶化剤として作用する分散剤、例えば、非イオン界
面活性剤および陰イオン界面活性剤; (3)装置の坑井配管および移動部品に
おけるパラフィン物質の沈積を抑制するための流動点調整剤、通常長鎖重合体お
よび/または界面活性物質; (4)原油からの産出水の分離を速めるための乳
濁液破壊化学薬品、例えば、フェノール−ホルムアルデヒドスルホネート、アル
キルフェノールエトキシレート、ジエポキシド、スルホネート、樹脂エステル、
およびポリグリコール; (5)炭酸カルシウム含有層の溶解用のギ酸、スルフ
ァミン酸などの酸または酸性塩などの物質が挙げられる。また、(6)坑井ボア
および層におけるスケールの沈積を防止するためのスケール抑制剤、例えば、ホ
スホネート、ポリアクリレートおよびリン酸エステル; (7)第四級アンモニ
ウム塩、アルデヒドなどの殺細菌剤、例えば、ココナツアルキルトリメチルアン
モニウム塩およびグルタルアルデヒド;および(8)アルキルフェノールエトキ
シレート、脂肪族ポリエーテルなどのアスファルテン処理化学薬品が包含される
。前記のもののすべておよび油井ボアで応用を見出す他の化学薬品は、使用でき
る。
下記のものは、油田産出処理で使用される主要な化学薬品型の代表的なリストで
ある。
1、 スケール抑制剤:ホスホン酸型、例えば、モンサントのデクエスト(De
quesL)2000、デクエスト2006、デクエスト2041、デクエスト
2010、デクエスト2016、デクエスト2054 、マヨ争ケミカルのマヨ
クエスト(Mayoquest) 1320 ;プツチマン−ホス(Buchm
an Phos) 2およびBL−2004、チャンピオンのプロダクト(Pr
oduct) 39およびプロダクト78:およびロンザのユニヒブ(Unih
ib) 305およびユニヒブ1704゜デクエスト2000および2006の
化学的性質および物理的性質は、次の通りである。
デクエスト■2000ホスホネート(酸)構造
分子量: 299
化学名: アミノトリ(メチレンホスホン酸)略称: ATMP
ケミカル・アブストラクト名: ホスホン酸、ニトリロトリス(メチレン)トリ
ー
化学的形二 水溶液
典型的な分析: 50%(酸として)
活性成分含量
25℃の固形分1%の溶液のpH<2
Feとして鉄 <35ppm
塩化物(C1) <1%
粘度(cps)
20℃で 36.5
60℃で 15.0
粘度(c p 5)
20℃で 11.08
40℃ 6.10
60℃で 3.85
デクエスト■2006ホスホネート(Na塩)構造
Na
分子量= 409
化学名; アミノトリ(メチレンホスホン酸)、五ナトリウム塩
略称: N a cs A T M Pケミカル・アブストラクト名:
化学的形: 水溶液
典型的な分析= 30%(酸として)
活性成分含量 40%(N a 5塩として)
色 黄色
比重 1.4
25℃の固形分1%の溶液のpH10〜11Feとして鉄 <35ppm
塩化物(CI) <1%
粘度(c p s)
粘度(c p s)
2、 スケール抑制剤ニリン酸エステル型、例え(flBASFのプルラダイン
(Pluradyne ) S I −70;チャンピオンのプロダクト81:
およびライトコの5l−3065゜
3、ポリクリレートおよびポリアクリルアミド型のスケール抑制剤または分散剤
、例えば、ジョンストン・ポリマーのJ−ポリシリーズ;ナショナル・スターチ
のアクアトリートロ55、アクアトリードア00、およびAR−978、および
ベーカーのポリマー214゜
4、デポジット制御用スケール抑制剤、ナショナル・スターチのパーサ(Ver
sa) −T L 4などのポリスルホン化ポリカルボキシレート。
5、 腐食抑制剤:イミダゾリンおよびアミドアミン、例えば、BASFのプル
ラダインCI=1019およびCl−1020;ライトコのウィトカミン(Vl
tcamine)209 ;およびジエトコのWT−3276、Cl−3222
、Cl−3224、およびCl−3254゜
6、 腐食抑制用塩析剤、二量体−三量体酸性塩、例えば、ユニオン・キャンプ
のセンチユリ−(Century)D −75; ヘンケルのパーサトリム(V
ersatryIle) 213 ;およびウエストバコのDTC−195およ
びテナックス(Tenax)2010゜
7、 腐食殺生物剤界面活性剤二第四級アンモニウム化合物、例えば、ジェット
・フォートシリーズの脂肪トリーメチル、ジー脂肪ジ−メチル、およびシークオ
ート第四級アンモニウムクロリドおよびアルキルビリシンクオート、例えば、チ
ャンピオンのプロダクト59゜
8、 腐食殺生物剤界面活性剤:第一級、第二級および第三級アミン、例えば、
ジェトコから入手できるもの、ジェット・アミン(Jet A*fne) P
C。
ジェット・アミンPSおよびPT、およびジェット・アミンDMCDを包含。
9、 パラフィン分散剤および抑制剤、例えば、溶媒およびパラフィン結晶調整
剤、例えば、ジエツト・ベースPT−3199を含めてパラフィン、アスファル
テンなどの固体炭化水素デポジットの存在を限定するための化学薬品。
10、苛性物、ニトリル、ホルマリン、サルファイドなどのH2S102捕捉剤
。
11、解乳化剤。
12、殺生物剤。
136 粘土安定剤。
14、 ジェット・フオーム(Jet Foam) M P −450などの発
泡剤を含めた界面活性剤。
15、酸性化剤および相互溶媒。
前記のように、本発明は、スケール抑制性または腐食抑制性または殺生物性、例
えば、殺細菌性を有する油田化学薬品のカプセル化および用途への特定の応用を
有する。より詳細には、腐食抑制剤を含有するカプセル化製品は、望ましくは、
第一鉄金属表面などの金属表面への適用時に腐食抑制性を有する。また、殺生物
性/殺細菌性が望まれる時には、化学薬品は、通常、水溶性であるべきであり且
つ水溶液中で殺細菌性を示すべきである。
殺細菌性である窒素化合物としては、少なくとも1個の窒素原子および少なくと
も1個の炭素数12〜22の脂肪族鎖、例えば、天然油脂に由来する脂肪族鎖を
含有するものが挙げられる。例えば、脂肪族鎖は、好ましくは、最も普通の動物
脂肪または植物油から製造する時には、12〜18個の炭素原子を有するであろ
う。化合物の窒素は、第一級、第二級アミン、第三級アミン、ジアミンまたは第
四級物質の形であることができるが、第一級アミンなどの脂肪族アミンまたは脂
肪族ジアミンが特に好ましい。殺細菌剤の特定例は、酢酸ココアミン、または酢
酸ココジアミンである。
オレイルヒドロキサム酸などのヒドロキサム酸は、腐食抑制剤として利用できる
。油井応用のための1つの特に好適な腐食抑制剤は、タロートリメチレンジアミ
ンシナフチネートである。腐食抑制剤および/または殺細菌剤の他の特定例は、
アジピン酸ココジアミン、トリメチルアルキルアンモニウムクロリド、またはジ
メチルジアルキルアンモニウムクロリド(アルキル基はタロー、ヤシ油、綿実油
などの天然脂肪源に由来する)である。環式窒素化合物、例えば、イミダシリン
化合物、特に第四級化イミダシリンも、使用できる。
使用できる殺細菌剤の他の例は、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、イル
ソクス・ケミカルズによって商品名プロノポール(Bronopol)で販売さ
れている2−ブロモ−2−二トロプロパン−1,3−ジオール、およびローム・
エンド拳ハース・カンパニーによって商品名カトン(Kathon) CG /
I CPで販売されている5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3
−オンと2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンとの混合物である。本組成
物で使用する殺細菌剤の典型的な量は、組成物の重量で約1〜約1,000pp
mである。
マイクロカプセルに配合する油田化学薬品の量は、マイクロカプセルの約5重量
%と同じ位少ないことができ且つ約80重ffl 96と同じ位多い量まで、好
ましくは約5〜約25重量%を構成できる。
マイクロカプセルは、典型的には、マイクロカプセルを形成するために使用する
塩上澄み液体中の約10%〜約80%、好ましくは約20%〜約75%、より好
ましくは約30%〜約50%の量のスラリーとして懸濁状態で使用される。この
濃縮スラリーは、坑井に導入する。
一旦マイクロカプセルか形成したら、異なるカプセル化油田化学薬品の混合物は
、油田での処理を単純化するために予備混合できる。スケール抑制剤、腐食抑制
剤、および/または殺生物剤の少なくとも2種の混合物が、特に有用である。
油井処理
マイクロカプセル化化学薬品を使用する際に多数の利点がある。主要な利点は、
しばしばの処理の必要を回避するために処理を時間にわたって延長する能力であ
る。
また、2種以上の化学薬品を坑井処理に使用する時には、カプセル化形の化学薬
品は、製品を失わないが早期反応による破損に遭遇せずに混合できる。カプセル
化物質がダウンホールを溶解すると、各種の化学薬品または化学薬品類は、有効
であることを意図するところで作動し始める。
マイクロカプセル化化学薬品を使用する際の他の利点としては、化学薬品処理の
より長い残留効果、化学薬品のより安全な取扱い、坑井処理に必要とされるより
単純な装置、より有効な制御による減少されたコストおよびより低い化学薬品消
費が挙げられる。
油田化学薬品を含有するマイクロカプセルは、通常、例えば水、油、キシレン、
トルエン、ブライン、油中水形乳濁液または水中油彩乳濁液からなることができ
る処理流体中で油井ボアおよび/または地層に導入する。成功した処理に必要と
される油田化学薬品の量は、広く変化するであろう。しかしながら、処理流体1
00バレル当たり約10〜約1100)cの化学薬品で、大抵の応用に十分であ
ろう。
ここですべての%、比率、および部は、特に断らない限り、重量基準である。
例■−スケール抑制剤カプセル
水126.7gに硫酸ニアンモニウム結晶23.8gおよびアミノポリカルボン
酸塩(エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム−rEDTA四ナトリウム」)の3
5〜45%溶液47.5gを加え、均一になるまで混合する。
これは、溶液rAJである。
水48.6gにB型225ゼラチン2.34gを加え、ゼラチンを140’Fで
溶解する。次いで、硫酸ノくリウム(または他の重金属増量剤、例えば、酸化鉛
または酸化鉄)18.75gを加える。完全な分散を保証するのに適切な攪拌下
に、スケール抑制剤ベース(ユニヒブ1704、ポリヘキシレンポリアミノポリ
メチレンホスホン酸)10.5gを加える。次いで、ジエチレントリアミン1.
17gおよび塩酸溶液1.17gを加える。
この混合物に第一級ココアミン(ジェット・アミンPC)11.56gと炭素数
0〜16の石油炭化水素(灯油)4.9gとの組み合わせを加える。この乳濁液
のpHを塩酸で2.9〜4.2に調整し、溶液rBJを構成する。
溶液rBJおよびrAJを攪拌下に合わせて、自由分散性懸濁液として底に沈降
する所望の活性コアセルベートマイクロカプセルを生ずる。
例■−腐食抑制剤カプセル
水99.9gに硫酸ニアンモニウム18.7gおよびアミノポリカルボン酸〔ベ
ルセン(VER3ENE) 100150.8gを加える。完全に混合し、溶液
rAJと標識する。別の容器において、水91.4g、B型225ゼラチン3g
1硫酸バリウム18.1g、およびアミドアミン腐食抑制剤濃縮物(ジェット・
ベースCl3220)16.8gを均一な乳化を保証するのに必要な攪拌下に合
わせる。pHを塩酸1.3gで2.9〜4.2に調整し、これは溶液rBJを構
成する。溶液rBJおよびrAJを攪拌下に合わせて、自由分散性懸濁液として
底に沈降する所望の活性コアセルベートマイクロカプセルを調製する。マイクロ
カプセルは、混合物の約20%〜約40%である。
例■−リン酸エステルスケール抑制剤カプセル水125.5gに硫酸ニアンモニ
ウム結晶24.95gおよびEDTA四ナトリウムの39%溶液47.5gを加
え、均一になるまで混合する。これは、溶液rAJである。下記のものを一緒に
混合することによって安定な乳濁液を調製する:水48.6g5B型225ゼラ
チン2.34g、パライト18.75g、リン酸エステル(BASF製プルタプ
ルラダイン5l)10.55g。
ジエチレントリアミン0.55g、水0.6・2g、塩酸2.85g、ジェット
・アミンPC70%と灯油30%との組み合わせ16.6g、この乳濁液は、溶
液rBJである。溶液rAJおよびrBJを攪拌下に一緒に合わせて、底に沈降
するであろう自由分散性マイクロカプセルを調製する。マイクロカプセルは、混
合物の約20%〜約50%である。
硫酸アンモニウム(20%溶液)対EDTA四ナトツナトリウム%溶液)の比率
約90:10から約50=50を使用して、前記処方物を調製する。下記のアミ
ノポリカルボン酸を使用して前記マイクロカプセルも調製する:ベルセン100
、ベルセン80、ベルセン120およびベルセンEDTA四アンモニウム。好ま
しい安定剤は、ベルセン100である。
下記のスケール抑制剤活性成分を使用してマイクロカプセルを調製する: AT
MPおよびDETAホスホネート。
前記例のマイクロカプセルを塩素イオン約20.000a+g/N ppmを含
有するブライン溶液に入れる時には、濁りはほとんどまたは何も観察されず、少
なくとも1ケ月間安定性を実証する。アミノポリカルボン酸(強いキレート化剤
)なしである以外は前記のように調製したマイクロカプセルを同じブライン溶液
に入れる時には、濁りが直ちに見られ、安定性の欠如を実証する。
例■のスラリーと例■のスラリーとの50 : 50混合物を調製する。同様に
、殺生物剤マイクロカプセルと例■および■のマイクロカプセルの各々との50
: 50混合物を調製する。また、腐食抑制剤マイクロカプセルとスケール抑
制剤マイクロカプセルと殺生物マイクロカプセルとの1:に1混合物を調製する
。
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(51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号E21B 37106
7505−2D41102 7505−2D
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE)
、0A(BF、BJ、CF、CG、 CI、 CM、 GA、 GN、 ML、
MR,NE、 SN。
TD、 TG)、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CZ。
FI、HU、JP、KP、KR,KZ、LK、MG、MN、 MW、 No、
NZ、 PL、 R○、RU、SD、SK、UA、VN
I
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.油田化学薬品、好ましくは、 (A)スケール抑制剤; (B)腐食抑制剤; (C)殺生物剤; (D)固体炭化水素の存在を限定するために化学薬品;(E)H2Sおよび/ま たはO2用捕捉剤;(E)解乳化剤; (F)粘土安定剤; (G)界面活性剤; (H)酸性化剤;および (I)それらの混合物 からなる群から選ばれるもの約5%〜約80%を含有してなるマイクロカプセル であって、ゼラチンを含む壁を有し且つ有効量の強いキレート化剤の配合によっ て安定化されてなることを特徴とする、マイクロカプセル。 2.前記マクロカプセルが、約5%〜約75%、好ましくは約10%〜約50% の量の増量剤、好ましくはバリウム塩も含む、請求項1に記載のマイクロカプセ ル。 3.前記の強いキレート化剤が、約2%〜約14%、好ましくは約3%〜約12 %、より好ましくは約5%〜約10%の量で存在し且つ (1)一般式 R5−〔O−CH(COOH)CH(COOH)〕nR5(各R5はHおよびO Hからなる群から選ばれ、nは平均して約2〜約3の数である) を有する物質; (2)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは−CH2CH2CH2OH;−CH2CH(OH)CH3; −CH2CH(OH)CH2OH; −CH(CH2OH)2;−CH3; −CH2CH2OCH3; ▲数式、化学式、表等があります▼;▲数式、化学式、表等があります▼;−C H2CH2CH2OCH3; −C(CH2OH)3;およびそれらの混合物からなる群から選ばれる) を有する物質; (3)ニトリロ三酢酸; (4)エチレンジアミンおよびポリエチレンジアミンポリ酢酸;および (5)それらの混合物、好ましくは (2)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは−CH2CH2CH2OH;−CH2CH(OH)CH3; −CH2CH(OH)CH2OH; −CH(CH2OH)2;−CH3; −CH2CH2OCH3; ▲数式、化学式、表等があります▼;▲数式、化学式、表等があります▼−CH 2CH2CH2OCH3; −C(CH2OH)3;およびそれらの混合物からなる群から選ばれる) を有する物質; (3)ニトリロ三酢酸; (4)エチレンジアミンおよびポリエチレンジアミンポリ酢酸;および (5)それらの混合物 からなる群の酸および塩から選ばれる、請求項1または2に記載のマイクロカプ セル。 4.前記壁が前記ゼラチンを少なくとも1種の塩(好ましくは前記塩が硫酸ナト リウム、硫酸アンモニウム、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる)、 より好ましくは1種の塩で沈殿することによって形成されてなる、前記請求項の いずれか1項に記載のマイクロカプセル。 5.前記油田化学薬品が、スケール抑制剤、腐食抑制剤、殺生物剤、固体炭化水 素デポジットの存在を限定するための化学薬品、またば界面活性剤のいずれかで ある、前記請求項のいずれか1項に記載のマイクロカプセル。 6.少なくとも2種の異なるマイクロカプセル(それらの各々は異なる油田化学 薬品、好ましくは腐食抑制剤、スケール抑制剤、および殺生物剤から選ばれる少 なくとも2種を含む油田化学薬品を含有する)の混合物である、前記請求項のい ずれか1項に記載のマイクロカプセル。 7.マイクロカプセルを形成するために使用する上澄み液体中の約10%〜約8 0%の量の前記請求項のいずれか1項に記載のマイクロカプセルのスラリーを含 むことを特徴とする組成物。 8.油井を有効量の前記請求項のいずれか1項に記載のマイクロカプセルで処理 して、少なくとも約1ヶ月間多量のブラインおよび/または重金属の存在下での 処理を与えることを特徴とする方法。
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