RO113248B1 - Geluri apoase biodegradabile, pe baza de xantan, si procedeu de obținere 9 a acestora - Google Patents

Geluri apoase biodegradabile, pe baza de xantan, si procedeu de obținere 9 a acestora Download PDF

Info

Publication number
RO113248B1
RO113248B1 RO9600870A RO9600870A RO113248B1 RO 113248 B1 RO113248 B1 RO 113248B1 RO 9600870 A RO9600870 A RO 9600870A RO 9600870 A RO9600870 A RO 9600870A RO 113248 B1 RO113248 B1 RO 113248B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
xanthan
tetraamine
boric acid
tetraethylene
solution
Prior art date
Application number
RO9600870A
Other languages
English (en)
Inventor
Monica Oana Toma
Flavian Cuiban
Toma Petrescu
Maria Ilie
Original Assignee
Societatea Comerciala Petrosta
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 Societatea Comerciala Petrosta filed Critical Societatea Comerciala Petrosta
Priority to RO97-02377A priority Critical patent/RO115645B1/ro
Priority to RO9600870A priority patent/RO113248B1/ro
Priority to RO97-02376A priority patent/RO115644B1/ro
Publication of RO113248B1 publication Critical patent/RO113248B1/ro

Links

Landscapes

  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

: Invenția se referă la geluri apoase biodegradabile, pe bază de xantan, și la un procedeu de obținere a acestora. Gelurile, conform invenției, se folosesc la separarea tranșelor de produse petroliere transportabile succesiv pe conductă, protejând simultan conducta împotriva coroziunii. Gelurile, conform invenției, au în compoziție un polimer gluco-mananic, în cazul de față xantan în apă, reticulat cu acid boric și o poliamină aleasă dintre tetraetilen tetraamină, tetraetilen pentaamină, dietilen tetraamină sau amestecul acestora, în raport de greutate de 5:1:1. Procedeul constă în reticularea unei soluții apoase de xantan cu o soluție apoasă de acid boric, sub agitare continuă timp de 20...30 min, la temperaturi de 3O...4O°C, urmată de tratare cu o soluție de poliamină sau cu amestec de poliamine, continuând agitarea timp de 5...10 min, obținând un gel cu un pH de 8,5...10, o viscozitate dinamică de 56000,,,69000 cP, la o viteză de forfecare de 2,58 1/s, o stabilitate timp de minimum 10 zile în domeniul de temperatură de -25°C...+60°C.

Description

Invenția se referă la geluri apoase biodegradabile, pe bază de xantan, și la un procedeu de obținere a acestora, utilizate în domeniul de transport succesiv al produselor petroliere prin conducte, la separarea tranșelor de produse petroliere, protejând simultan conducta împotriva coroziunii.
Gelurile obținute sunt utilizate în domeniul transportului fluidelor prin conducte în următoarele operații:
- separarea tranșelor de diferite produse transportabile succesiv pe conducte (țițeiuri, produse petroliere etcj .pentru a diminua amestecarea lor;
- curățarea interiorului conductelor de transport pentru produse gazoase și lichide cu ajutorul dopurilor gelifiate, la darea în folosință a acestora, pentru eliminarea depunerilor solide și lichidelor acumulate în timpul exploatării (nisip, oxizi, apă, parafine solide, culturi spontane de bacterii etc);
- realizarea de tratamente de protecție contra coroziunii sau contra bacteriilor anaerobe;
- uscarea conductelor pentru transportul de gaze naturale sau alte produse gazoase; prezența apei conduce la formarea cristalohidraților, care obturează conductele de transport.
Se cunosc geluri de separare cu viscozitate ridicată, capabile să înlocuiască dispozitivele mecanice, geluri care sunt constituite din: 97 % apă, 3 % derivați de polizaharide și formează soluții de polimeri liniari care iau forma exactă a conductelor.
Se cunoaște că pentru transportul succesiv al tranșelor de produse petroliere se utilizează procedeul de contactare directă a produselor petroliere lichide,'dar acesta conduce la formarea unei zone de amestec, fiind necesară recuperarea produselor prin separare.
Un alt procedeu cunoscut constă în delimitarea tranșelor de produse petriloere folosind separatori mecanici, cum ar fi: discuri, sfere gonflabile din neopren, pistoane, manșete, sau separatori din spume poliuretanice de diferite densități. Acestea prezintă riscuri de blocare și sunt supuse uzurii prin frecarea de pereții conductei.
Se mai cunoaște, procedeul de separare a tranșelor de produse petroliere cu geluri sintetice, pe bază de alcool polivinilic sau poliacrilamidă.
Un preocedeu cunoscut de curățare a conductelor înainte de punerea în funcțiune este cel de spălare cu apă sub presiune, dar aceasta are eficiență scăzută.
Problema pe care o rezolvă invenția este de a stabili componentele și raportul optim dintre acestea pentru realizarea gelurilor utilizate în transportul succesiv al produselor petroliere prin conducte, precum și stabilirea procedeului prin care se obțin compozițiile de geluri.
Gelurile, conform invenției, au în compoziție un polimer gluco-mananic, respectiv xantan, în apă.reticulat cu acid boric și poliamine.
Polimerul, fiind un polizaharid, deci compus polihidroxilic cu grupe hidroxil în poziție cis vicinale spațial, formează cu ionul borat complecși, obținându-se reticulare atât în interiorul lanțului, cât și între lanțurile moleculare de polimer, atunci când grupele hidroxil devin vicinale spațial. La introducerea acidului boric, în apă au loc mai multe reacții de echilibru, reacția predominantă, în soluții diluate, fiind:
B(0H)3 + OH’ = B(0H)4
Alți produși de hidroliză sunt: B2(0H)4, B3(OH)1o, B4(0Hf'14 etc., având ca formulă generală B„(0H)y3x+y
1:1 COMPLEX 2:1 COMPLEX
Se pot forma atât complecși 1:1,
RO 113248 Bl în care ionul borat se leagă de o pereche de cis diol, a unei molecule de galactoză, cât și complecși 2:1, dar într-o mai mică măsură, în care ionul borat leagă două perechi de cis diol, aparținând unor molecule diferite de galactoză. Cei doi complecși ai boratului se formează la un pH ridicat, fiind dependent și de temperatura de lucru. La 24°C și pH=11, conversia acidului boric în ioni borat este completă, iar o creștere a pH-ului nu afectează concentrația în ioni borat, de aceea în aceste condiții concentrațiile în complecși 1:1 și 2:1 sunt maxime. Dacă temperatura crește, echilibrul de transfer al acidului boric în ion monoborat se deplasează spre formare de acid boric, scăzând concentrația în ion borat, capabil să complexeze.
Când se introduce în soluția de polimer agentul reticulant, prezența ionilor poliborat este neglijabilă.
Complecșii de tip alcanol-boric angajează legături electrostatice cu poliamine liniare, între ionul borat dintr-un centru de aciditate și altul, realizând în același timp aducerea pH-ului în domeniul 8,5...10, în care complecșii formați sunt stabili.
Gelurile apoase biodegradabile pe bază de xantan, conform invenției, sunt constituite din: 1...2 % xantan, 3...4 % acid boric, 2...6 % poliamină, aleasă dintre tetraetilen tetraamină, tetraetilen pentaamină, dietilen tetraamină, sau amestecul acestora, în raport de greutate 5:1:1 și 90...95% apă.
Procedeul de obținere a gelurilor pe bază de xantan, conform invenției, constă în următoarele: se reticulează 50 ml soluție apoasă de 1 ...2 % xantan cu 50 ml soluție apoasă de 3...4 % acid boric, sub agitare continuă, timp de
20.. .30 minute, la temperaturi de
30.. .40°C, după care se tratează soluția obținută cu 2...6 ml dintr-o soluție de poliamină, aleasă dintre tetraetilen tetraamină, tetraetilen pentaamină, dietilen tetraamină, sau amestecul acestora, în raport de greutate 5:1:1, agitându-se continuu timp de 5... 10 minute, obținându-se un produs pentru transportul succesiv al produselor petroliere și curățarea conductelor având următoarele caracteristici:
-pH = 8,5...1O;
- viscozitate dinamică de 56000 ...69000 cP la o viteză de forfecare de 2,58 1/s;
- stabilitate în domeniul de temperatură de -25°C...+60°C timp de minimum 10 zile;
- biodegradabilitate și compatibilitate cu mediul înconjurător;
- capacitate foarte bună de separare a produselor transportate și de menținere a interfeței gel-produs petrolier.
Gelurile pe bază de xantan prezintă proprietăți înalt viscoelastice, ceea ce le permite să păstreze fidel interfața gel-produs, nefiind afectate de zonele cu diametru interior variabil. Abilitatea de a se reface în câteva secunde, după parcurgerea unei strangulări și, implicit, asigurarea unei perfecte separări a produselor transportate, reprezintă unul dintre cele mai importante performanțe ale gelurilor obținute din polimeri naturali.
Gelurile, conform invenției, prezintă avantajele că se hidratează mult mai ușor (5... 10 min] decât gelurile sintetice, sunt mai stabile termic (25°C...+60°C) și în timp (mai mult de10 zile] și, de asemenea, prezintă avantajul că se distrug complet după utilizare, prin metode simple, respectiv tratare cu enzime, oxidanți sau varierea pH-ului, refăcându-se structura de gel prin readucerea pH-ului în domeniul 8...11.
Capacitatea de refacere a structurii se explică prin faptul că interacțiunile polimer-borat se rup și se refac continuu.
Datorită faptului că poliaminele conținute în structuri au efect anticorosiv, simultan cu operația de separare se realizează și protejarea conductei.
Se dau în continuare 2 exemple de realizare a compoziției prin procedeul conform invenției:
Exemplul 1. într-un pahar
RO 113248 Bl
Berzelius de 250 ml, se introduc 50 ml soluție apoasă xantan de concentrație %, care se tratează cu 50 ml soluție apoasă acid boric 3 %, sub agitare timp de 30 minute la temperatura de 40°C, 5 obținându-se o soluție cu viscozitate dinamică 3200 cP, la o viteză de forfecare de 2,58 1/s. Soluția obținută este tratată cu 6 ml amestec poliamine, sub agitare timp de 5 minute, obținându-se un 10 gel de viscozitate dinamică 8600 cP la o viteză de forfecare 2,58 1/s. După un repaus de 8 ore, viscozitatea dinamică crește la 69000 cP.
Exemplul 2. într-un pahar 15 Berzelius de 250 ml, se introduc 50 ml xantan de concentrație 1 %, care se reticulează cu 50 ml soluție apoasă acid boric 2 %, sub agitare timp de 20 minute, la temperatura de 30°C, obți- 20 nându-se o soluție cu viscozitate dina6 mică 2800 cP, la o viteză de forfecare de 2,58 1/s. Soluția obținută este tratată cu 4 ml amestec poliamine, sub agitare, timp de 5 minute, obținându-se un gel de viscozitate dinamică 7800 cP la o viteză de forfecare 2,58 1/s. După un repaus de 8 ore viscozitatea dinamică crește la 56000 cP.
Pentru exemplificarea celor de mai sus și. demonstrarea proprietăților reologice ale gelurilor realizate prin procedeul conform invenției ,s-au efectuat următoarele teste ale viscozității dinamice pe Rheometer RC1, rezultatele fiind prezentate în tabelul de mai jos ;
- Testul 1: gelul are compoziția 1% xantan, 2% acid boric, 6% amestec poliamine și până la 100% apă.
- Testul 2: gelul are compoziția 1% xantan, 2% acid boric, 4% amestec poliamine și până la 100% apă.
Nr. crt. D (1/s) V (rpm) Gel 1 Gel 2
p(cP) p(cP]
1 2,58 2 56482 69214
2 5,17 4 48519 49782
3 7,75 6 35873 38358
4 10,33 8 28522 32479
5 12,91 10 27403 29504
6 15,49 12 24814 26667
7 18,07 14 23218 25329
8 20,66 16 21634 23179
9 23,24 18 20473 21703
10 25,82 20 19312 22683
Se observă că dinamica scade 45 odată cu creșterea vitezei de forfecare, implicit cu creșterea efortului de forfecare, ceea ce conduce la ideea de a fi folosite viteze de transport ale trenului de dopuri cât mai mici (0,5...1 m/s), 50 pentru a preveni pierderea proprietăților de gel separator.

Claims (3)

  1. Revendicări
    1. Geluri apoase biodegradabile pe bază de xantan, utilizate în transportul succesiv de produse petroliere și la operațiile de curățare a conductelor, caracterizate prin aceea că sunt constituite din: 1 ...2 % xantan, 3...4% acid boric,
    RO 113248 Bl
  2. 2...6 % poliamină, aleasă dintre tetraetilen tetraamină, tetraetilen pentaamină, dietilen tetraamină, sau amestecul acestora, în raport de greutate 5:1:1, precum și din 90...95 % apă, 5 având un pH = 8,5...10, o viscozitate dinamică de 56000...69000 cP la o viteză de forfecare de 2,58 s1 și o stabilitate la temperaturi de -25°C ... +60°C timp de minimum 10 zile. 10
    2. Procedeu de obținere a gelurilor apoase biodegradabile, definite în revendicarea 1, caracterizat prin a8 ceea că se reticulează o cantitate de 50 ml soluție de 1...2 % xantan cu o cantitate de 50 ml soluție apoasă de 3...4 % acid boric, sub agitare continuă timp de 20...30 minute, la o temperatură de
  3. 3O...4O°C, după care se tratează soluția obținută cu 2...6 ml dintr-o soluție de poliamină, aleasă dintre tetraetilen tetraamină, tetraetilen pentaamină, dietilen tetraamină, sau amestecul acestora, în raport de greutate 5:1:1, agitând continuu timp de 5...10 min,
RO9600870A 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase biodegradabile, pe baza de xantan, si procedeu de obținere 9 a acestora RO113248B1 (ro)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO97-02377A RO115645B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase biodegradabile pe bază de xantan şi procedeu de obţinere a acestora
RO9600870A RO113248B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase biodegradabile, pe baza de xantan, si procedeu de obținere 9 a acestora
RO97-02376A RO115644B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase, biodegradabile pe bază de guar şi derivaţi de guar şi procedeu de obţinere a acestora

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO9600870A RO113248B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase biodegradabile, pe baza de xantan, si procedeu de obținere 9 a acestora

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO113248B1 true RO113248B1 (ro) 1998-05-29

Family

ID=20103583

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO97-02377A RO115645B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase biodegradabile pe bază de xantan şi procedeu de obţinere a acestora
RO97-02376A RO115644B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase, biodegradabile pe bază de guar şi derivaţi de guar şi procedeu de obţinere a acestora
RO9600870A RO113248B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase biodegradabile, pe baza de xantan, si procedeu de obținere 9 a acestora

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO97-02377A RO115645B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase biodegradabile pe bază de xantan şi procedeu de obţinere a acestora
RO97-02376A RO115644B1 (ro) 1996-04-26 1996-04-26 Geluri apoase, biodegradabile pe bază de guar şi derivaţi de guar şi procedeu de obţinere a acestora

Country Status (1)

Country Link
RO (3) RO115645B1 (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
RO115645B1 (ro) 2003-11-28
RO115644B1 (ro) 2003-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2623469C (en) Gelled emulsions and methods of using same
US5226479A (en) Fracturing fluid having a delayed enzyme breaker
US20040209780A1 (en) Methods of treating subterranean formations using hydrophobically modified polymers and compositions of the same
US20070142235A1 (en) Process for oil recovery using surfactant gels
WO2008068467A1 (en) Methods of treating subterranean formations using hydrophobically modified polymers and compositions of the same
US20080103066A1 (en) Use of mineral oils to reduce fluid loss for viscoelastic surfactant gelled fluids
CN109294548B (zh) 一种老化油用低温破乳降粘剂及其制备方法和应用
EP2396170A1 (en) Methods for controlling depolymerization of polymer compositions
US7013974B2 (en) Methods of treating subterranean zones using gelled aqueous treating fluids containing environmentally benign sequestering agents
CA2531982A1 (en) A hydrocarbon fluid composition and the method of use
CN112048335B (zh) 一种石油采出液同步破乳清水剂
CN110105936B (zh) 适用于复杂油藏的耐温耐盐泡沫调驱体系及其制备方法和应用
US20160230068A1 (en) Anionic polysaccharide polymers for viscosified fluids
CN103146418B (zh) 一种sd-3破乳剂的制备方法
RO113248B1 (ro) Geluri apoase biodegradabile, pe baza de xantan, si procedeu de obținere 9 a acestora
JPS61146193A (ja) 微生物ブイヨンの▲ろ▼過性の改善方法
Almubarak et al. Development of a mixed polymer hydraulic fracturing fluid for high temperature applications
CN109913191B (zh) 一种高酸性气井水基微囊冲砂组合物、高酸性气井水基微囊冲砂液
CN110182895B (zh) 一种用于油田含聚污水处理的除油剂及其制备方法
EP0187396B1 (en) Method and composition for the treatment of pipelines
CN112979115B (zh) 一种用于黄原胶体系污油泥乳液处理的快速破胶剂及其制备方法和应用
US20250163315A1 (en) Materials and compositions for reservoir stimulation treatment
RU2758828C1 (ru) Жидкость для гидроразрыва пласта на высокоминерализованной воде, способ её приготовления и способ обработки пласта с её использованием
CN112145121A (zh) 一种海藻酸盐作为硬水油藏调剖剂的应用和一种提高硬水油藏采收率的方法
WO2008066918A1 (en) Scale squeeze treatment methods and systems