RU2335898C2 - Биоцид для нефтегазовой промышленности - Google Patents

Биоцид для нефтегазовой промышленности Download PDF

Info

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
Application number
RU2006141166/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006141166A (ru
Inventor
Евгений Борисович Барматов (RU)
Евгений Борисович Барматов
Анатолий Владимирович Медведев (RU)
Анатолий Владимирович Медведев
Марина В чеславовна Барматова (RU)
Марина Вячеславовна Барматова
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
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 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority to RU2006141166/03A priority Critical patent/RU2335898C2/ru
Publication of RU2006141166A publication Critical patent/RU2006141166A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2335898C2 publication Critical patent/RU2335898C2/ru

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.
RU2006141166/03A 2006-11-22 2006-11-22 Биоцид для нефтегазовой промышленности RU2335898C2 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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