RU2335898C2 - Биоцид для нефтегазовой промышленности - Google Patents
Биоцид для нефтегазовой промышленности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2335898C2 RU2335898C2 RU2006141166/03A RU2006141166A RU2335898C2 RU 2335898 C2 RU2335898 C2 RU 2335898C2 RU 2006141166/03 A RU2006141166/03 A RU 2006141166/03A RU 2006141166 A RU2006141166 A RU 2006141166A RU 2335898 C2 RU2335898 C2 RU 2335898C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biocide
- silver
- microparticles
- oil
- gas industry
- Prior art date
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области защиты жидких сред от микроорганизмов, преимущественно в нефтегазовой отрасли, и может быть использовано для защиты от действия микроорганизмов жидких сред, применяемых, в частности, при интенсификации добычи углеводородов, наиболее предпочтительно для жидкой среды, применяемой для гидроразрыва пласта. Биоцид для защиты жидких сред в нефтегазовой промышленности представляет собой микрочастицы, по меньшей мере, частично состоящие из серебра, размер которых составляет 150-1000 нм. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - повышение эффективности при снижении токсичности. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области защиты жидких сред от микроорганизмов, преимущественно в нефтегазовой отрасли, и может быть использовано для защиты от действия микроорганизмов жидких сред, применяемых, в частности, при интенсификации добычи углеводородов, наиболее предпочтительно для жидкой среды, применяемой для гидроразрыва пласта.
Одним из основных способов интенсификации добычи углеводородов является гидравлический разрыв пласта - технология, основанная на создании высокопроницаемого канала в нефтесодержащем пласте для транспорта нефти или газа из резервуара в ствол скважины.
Гидравлический разрыв пласта подразумевает создание трещины в нефтеносной породе за счет закачивания жидкости для гидроразрыва пласта, содержащей расклинивающие частицы, под большим давлением. В качестве жидкости для гидроразрыва пласта в основном используют растворы природных полимеров, таких как гуаровая смола, производные целлюлозы и т.д. Одной из острых проблем при проведении гидроразрыва пласта является деградация жидкости гидроразрыва, вызванная бактериями. Деградация жидкости гидроразрыва сопровождается значительным уменьшением ее вязкости, что приводит к невозможности ее использования, а также к дорогостоящему простою оборудования. Другой важной проблемой нефтегазовой области является коррозия оборудования, вызванная бактериями. Для предотвращения бактериальной деградации жидкости гидроразрыва, а также коррозии оборудования используют биоциды.
Биоцидом называют любое вещество, приводящее к гибели микробов и бактерий. Недостатком большинства используемых в нефтегазовой промышленности биоцидов является высокая токсичностью, а также ухудшение свойств жидкости гидроразрыва. В частности, высокая токсичность большинства биоцидов ограничивает их использование в странах, предъявляющих жесткие требования к экологической чистоте продуктов, используемых в операциях добычи и переработки нефтепродуктов.
Известен (RU, патент 2216543) способ получения бактерицида взаимодействием 1,3,5-триметилгексагидро-1,3,5-триазина с хлорсодержащими отходами производства эпихлоргидрина.
Недостатком данного бактерицида является его высокая токсичность, что негативно сказывается на условиях труда при производстве и применении.
Известен (US, патент 4778654) способ получения ингибитора коррозии - бактерицида смешением анилинсодержащего соединения, соляной кислоты, формальдегида и воды.
Недостатком данного бактерицида являются трудоемкость его получения и невысокая биоцидная активность.
Известен (RU, патент 20116380) способ получения ингибитора коррозии - бактерицида путем взаимодействия жирной кислоты с числом углеродных атомов 5-16 и аминопарафина с числом углеродных атомов 10-16 с последующим растворением его в алифатическом спирте, или ароматическом растворителе, или их смеси.
Недостатком указанного бактерицида является низкая растворимость в воде, что затрудняет его практическое использование.
На основе хлористого металлилгексаметилентерамина разработан бактерицид ЛПЭ-11 (RU, патент 2148149).
Недостатком этого технического решения является низкая технологичность 45-55%-ного раствора, сравнительно низкие смазочные свойства и термостойкость.
Для защиты химических реагентов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин от микробиологической деструкции и стабилизации параметров бурового раствора во времени, эффективен продукт взаимодействия отходов производства эпихлоргидрина и гексаметилентетрамина (уротропина) (RU, патент 2160760).
Но применяемые для подавления роста микроорганизмов концентрации этого реагента неэкономично высоки: в 2-10 раз превышают количество необходимых добавок заявляемого бактерицидно-смазочного реагента.
Известно использование для обработки буровых технологических жидкостей продукта конденсации кубовых остатков синтетических жирных кислот с моноэтаноламином и оксиэтилированными алкилфенолами - реагента ИКБ-4 (SU, авторское свидетельство 1044625).
Недостаток этого решения - высокий расход реагента, до 1% от объема обрабатываемой промывочной жидкости.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в разработке высокоэффективного биоцида.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного биоцида, состоит в повышении его эффективности при одновременном уменьшении токсичности.
Для достижения указанного технического результата предложен биоцид для защиты жидких сред в нефтегазовой промышленности, представляющий собой микрочастицы, по меньшей мере, частично состоящие из серебра, размер которых составляет 150-1000 нм, что соответствует величине удельной площади поверхности, составляющей до 2000 м2/г.
Биоцид добавляют к жидкости - жидкой среде так, что его концентрация в жидкой среде 0,1-1 кг/м3. Его добавляют к жидкости на стадии ее приготовления в порошкообразном виде или в виде «раствора» - суспензии.
Биоцид преимущественно представляет собой серебряные микрочастицы, но также возможно, что он является двух - или многокомпонентной комбинацией серебра и элемента платиновой группы или переходного металла.
Предпочтительно биоцид представляет собой микрочастицы, содержащие серебро и элемент платиновой группы или переходного металла при содержании серебра не менее 0,001 мас.%.
Микрочастицы биоцида имеют форму сферы, палочкообразную, нановолокна, пирамидальную, треугольную, многогранную, губчатую, арочно-ячеестую, сетчатую, сетчато-ячеестую, сотовую или пенообразную структуры и их комбинации.
Биоцид на основе микрочастиц получают восстановлением ионов металла из солей с использованием восстанавливающих агентов, в число которых входят следующие соединения: спирты, боргидрид натрия, глюкоза, поливинилпирролидон, гликоли, гидразин, водород и другие соединения.
Компонентами, регулирующими форму, размер и стабильность микрочастиц, являются полимеры, поверхностно-активные вещества, неорганические соли и их комбинации. Обычно для этих целей используют водные растворы гуаровой смолы, производные целлюлозы, крахмал и их комбинации.
Биоцид обычно представляет собой порошкообразное вещество, состоящее из микрочастиц и инертного наполнителя.
Содержание микрочастиц в инертном наполнителе варьируется в интервале от приблизительно 0,01% до приблизительно 99,99%.
Инертный наполнитель представляет собой пористые силикаты, пемзы, силикагель, оксид алюминия, угли и их комбинации.
Биоцид может представлять собой водный, органический или водно-органический раствор микрочастиц. Содержание микрочастиц в растворе варьируется в интервале от приблизительно 0,001 до приблизительно 40%.
Биоцид устойчив и может использоваться в средах имеющих рН в интервале от 4 до 12.
В данном изобретении предлагается использовать новый биоцид на основе микрочастиц (предпочтительно, наночастиц), содержащих серебро. Антибактерицидные свойства серебра широко известны, однако до настоящего времени использование серебра в качестве биоцида в нефтегазовой области было технологически затруднительно и экономически невыгодно. Последние достижения в области технологии микрочастиц привели к тому, что использование серебра в виде микрочастиц в качестве микробиоцида стало технологически и экономически оправданным. Микрочастицы характеризуются большой удельной площадью поверхности, что позволяет значительно повысить эффективность использования серебра.
Бактерицидные свойства серебра и его соединений известны на протяжении тысячелетий. Серебро является естественным природным антибиотиком, способным уничтожать более чем 650 видов бактерий. Механизм воздействия серебра на одноклеточные бактерии состоит в реакции ионов серебра с клеточной мембраной бактерии, что приводит к блокированию передачи кислорода внутрь клетки бактерии, удушью микроорганизма и его гибели.
К настоящему времени антимикробные свойства серебра нашли широкое применение в медицине и в устройствах для очистки воды.
Анализ научной литературы и патентов показал, что микрочастицы серебра не использовались в качестве биоцида в нефтегазовой промышленности. Можно упомянуть только патенты US 7032664 B2 и US 7036592 B2, описывающие жидкости гидроразрыва пласта, содержащие наночастицы, и патент US 7033975 B2, описывающий использование поверхностно-модифицированных наночастиц в жидкости для извлечения углеводородов из подземных формаций.
Предлагаемый биоцид характеризуется отсутствием токсичности для высших организмов.
Разработанный биоцид может быть использован для длительного хранения жидких и сухих компонентов, используемых в газонефтяной промышленности, и, в частности, для приготовления жидкостей гидроразрыва, буровых растворов и жидкости органичения водопритока при заводнении или паротепловом воздействии.
Концентрация биоцида в жидкости или сухих компонентах варьируется в интервале составов от приблизительно 0,001% до приблизительно 30%.
Эффективность работы биоцида была исследована на примере жидкости для гидроразрыва. Была приготовлена жидкость для гидроразрыва на основе гуаровой смолы с концентрацией смолы 5 г/л.
Исследовали три образца.
Образец 1. Жидкость для гидроразрыва, не содержащая биоцидов, использованная в качестве контрольного образца.
Образец 2. Жидкость для гидроразрыва, содержащая коммерчески доступный бактерицид на основе изотиазолина. Концентрация биоцида составила 0,0042 г/л.
Образец 3. Жидкость для гидроразрыва, содержащая водный раствор биоцида на основе микрочастиц серебра, стабилизированных с помощью ионогенных поверхностно-активных веществ. Концентрация микрочастиц серебра составила 0,032 г/л.
Образец 4. Жидкость для гидроразрыва, содержащая водный раствор биоцида на основе микрочастиц серебра и меди, стабилизированных с помощью ионогенных поверхностно-активных веществ. Концентрация микрочастиц серебра составила 0,090 г/л, концентрация микрочастиц меди - 0,230 г/л.
Образец 5. Жидкость для гидроразрыва, содержащая водный раствор биоцида на основе микрочастиц серебра и меди, стабилизированных с помощью ионогенных поверхностно-активных веществ. Концентрация микрочастиц серебра составила 0,08 г/л, концентрация микрочастиц меди - 0,150 г/л. Микрочастицы нанесены на поверхность активированного угля при содержании микрочастиц 22,08%.
Образцы хранились при температуре 25°С в течение 12 дней. Для контроля свойств жидкости для гидроразрыва использовали величину ее вязкости, полученную с помощью вискозиметра Chandler 3500 по стандартной методике при комнатной температуре. В таблице приведены свойства жидкости для гидроразрыва.
Таблица. | |||||
Вязкость образцов в сР при 170 с-1 | |||||
Образец | Начало эксперимента | 3 дня | 6 дней | 9 дней | 12 дней |
1 | 60 | 9 | 0 | 0 | 0 |
2 | 60 | 56 | 57 | 54 | 52 |
3 | 60 | 57 | 57 | 53 | 51 |
4 | 60 | 55 | 54 | 53 | 52 |
5 | 60 | 56 | 55 | 54 | 54 |
Из таблицы хорошо видно, что в течение длительного времени образцы 2-5, содержащие биоцид на основе наночастиц и биоцид на основе изотиазолина, сохраняют высокие значения вязкости, что указывает на сохранность геля. В то же время для контрольного образца 1 наблюдается разложение геля уже на третий день эксперимента.
Claims (6)
1. Биоцид для защиты жидких сред в нефтегазовой промышленности, отличающийся тем, что он представляет собой микрочастицы, по меньшей мере, частично состоящие из серебра, размер которых составляет 150-1000 нм.
2. Биоцид по п.1, отличающийся тем, что его концентрация в жидкой среде 0,1-1 кг/м3.
3. Биоцид по п.1, отличающийся тем, что он является двух - или многокомпонентной комбинацией серебра и элемента платиновой группы или переходного металла при содержании серебра не менее 0,001 мас.%.
4. Биоцид по п.3, отличающийся тем, что содержание серебра свыше 1 мас.%.
5. Биоцид по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит инертный наполнитель при содержании микрочастиц в инертном наполнителе 0,01-99,99%.
6. Биоцид по п.5, отличающийся тем, что инертный наполнитель представляет собой пористый силикат, пемзу, силикагель, оксид алюминия, уголь и их комбинацию.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006141166/03A RU2335898C2 (ru) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | Биоцид для нефтегазовой промышленности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006141166/03A RU2335898C2 (ru) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | Биоцид для нефтегазовой промышленности |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006141166A RU2006141166A (ru) | 2008-05-27 |
RU2335898C2 true RU2335898C2 (ru) | 2008-10-20 |
Family
ID=39586277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006141166/03A RU2335898C2 (ru) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | Биоцид для нефтегазовой промышленности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2335898C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466171C2 (ru) * | 2010-12-23 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз") | Реагент комплексного действия для технологических жидкостей на полисахаридной основе, применяемых в бурении и капитальном ремонте скважин (варианты) |
RU2489199C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Технофильтр" | Способ получения антибактериальной полимерной мембраны |
RU2533924C2 (ru) * | 2009-06-11 | 2014-11-27 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Композиция бромированного нитроалканола и ее применение в качестве биоцидов |
RU2568745C2 (ru) * | 2010-08-09 | 2015-11-20 | Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк | Композиции, содержащие диброммалонамид, и их применение |
RU2728746C1 (ru) * | 2019-09-26 | 2020-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Деловой центр" | Комплексный реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты |
-
2006
- 2006-11-22 RU RU2006141166/03A patent/RU2335898C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533924C2 (ru) * | 2009-06-11 | 2014-11-27 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Композиция бромированного нитроалканола и ее применение в качестве биоцидов |
RU2568745C2 (ru) * | 2010-08-09 | 2015-11-20 | Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк | Композиции, содержащие диброммалонамид, и их применение |
RU2466171C2 (ru) * | 2010-12-23 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз") | Реагент комплексного действия для технологических жидкостей на полисахаридной основе, применяемых в бурении и капитальном ремонте скважин (варианты) |
RU2489199C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Технофильтр" | Способ получения антибактериальной полимерной мембраны |
RU2728746C1 (ru) * | 2019-09-26 | 2020-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Деловой центр" | Комплексный реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006141166A (ru) | 2008-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10351770B2 (en) | Compositions and methods for the stabilization of clay containing soils | |
RU2335898C2 (ru) | Биоцид для нефтегазовой промышленности | |
RU2506300C2 (ru) | Нефтепромысловый биоцид из перуксусной кислоты и способ его применения | |
US7906463B2 (en) | Biocide for well stimulation and treatment fluids | |
US8276663B2 (en) | Methods for reducing biological load in subterranean formations | |
US20170210966A1 (en) | Clay stabilizing agents and methods of use | |
US20110311645A1 (en) | Microbiological control in oil and gas operations | |
CA2908746A1 (en) | Biocidal systems and methods of use | |
EP2800793B1 (en) | Method of using a biocidal system | |
US8772206B2 (en) | Treatment fluids made of halogenisocyanuric acid and its salts for operations in a well | |
CA2789153C (en) | Process for preventing or mitigating biofouling | |
JP6581311B2 (ja) | 地熱試掘孔における環境調和型のバイオスタビライザーとプロセス流体の使用 | |
US20080119375A1 (en) | Particulate Silver Biocides and Methods for Biocide use in Fracturing Fluids | |
TWI650074B (zh) | 金屬之生物腐蝕的抑制方法 | |
WO2009088316A1 (en) | Biocide for liquid media used in production of hydrocarbons and transportation of oil and oil products | |
US10954430B2 (en) | Low-toxicity, low-flammability, environmentally-safe, friction reducer fluid for hydraulic fracturing | |
EP3174950B1 (en) | Microbiocides and uses thereof | |
CA3036437C (en) | Inhibiting corrosion in a downhole environment with green corrosion inhibitors in acidic medium | |
EP3134355B1 (en) | Hydrotesting and mothballing composition and method of using combination products for multifunctional water treatment | |
EP3315580A1 (en) | Antimicrobial proppant | |
GB2608486A (en) | Compositions and methods for inhibiting shale and preventing shale accretion | |
US20170226409A1 (en) | Treatment fluid and viscosity control | |
WO2015066699A1 (en) | Low-toxicity, low-flammability, environmentally-safe, friction reducer fluid for hydraulic fracturing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151123 |