TW201905085A

TW201905085A - 低溫穩定之水性水澄清劑組合物及使用方法

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Publication number: TW201905085A
Application number: TW107119061A
Authority: TW
Inventors: 特洛伊Ｅ奈特; 凱莉L 楊; 德斯皮納N 盧費加斯; 史帝芬M 霍伊爾斯
Original assignee: 美商陶氏全球科技公司
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2019-02-01
Also published as: AR112244A1; WO2019005290A1

Abstract

揭示一種在低溫下穩定之水性水澄清劑組合物，製造方法及使用方法。所述水性水澄清劑組合物包含：i）經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物；ii）二醇；iii）二醇醚；以及iv）視情況存在之增黏劑。本發明之水性水澄清劑組合物適用於去乳化且澄清來源於石油工業操作的油-水分散液及乳液。

Description

低溫穩定之水性水澄清劑組合物及使用方法

本發明係關於經冷凍保護之水性水澄清劑組合物及用於去乳化且澄清來源於石油生產之油-水乳液及分散液並使用所述水性水澄清劑組合物精煉操作的方法。

分散液為其中一個相分散於不同組合物之另一連續相或另一相中的混合物。乳液為包含兩種不可混溶液體之分散液，其中之一者作為小液滴（內相）分散於另一者（連續相或外相）中。因此，所有乳液為分散液，但並非所有分散液為乳液。穩定的乳液為在無一些機械或化學處理形式之情況下不能自身分解為其組分的彼等乳液。

在石油工業中，包括（但不限於）對碳氫化合物之勘探、生產、精煉及化學處理的各種操作通常產生油及水之混合物及分散液，所述碳氫化合物包括（但不限於）原油、天然氣及其衍生產物。此等混合物通常亦含有其他化合物，包括（但不限於）蠟、瀝青烯、各種鹽、懸浮材料、來自地面之生物表面活性材料、添加的界面活性腐蝕/污垢抑制劑等，其可因位置不同而有所變化。另外，在增強之油回收技術（諸如鹼性界面活性劑（AS）及鹼性界面活性劑聚合物（ASP）驅）中原位產生或添加之合成及天然界面活性劑可造成相分離問題。連同此等其他化合物之存在，較高剪切及混合力使得此等油及水混合物形成分散液及相對穩定的乳液。一些此等乳液為油包水乳液，通常在石油工業中稱為「常規」乳液，其中油為連續相。其他為水包油乳液，通常在石油工業中稱為「反相」乳液，其中水為連續相。

「破壞」油-水乳液意謂分離油相及水相。術語「破壞（breaking）」意指「破壞（broken）」圍繞水滴或油滴的乳化膜，使得聚結可發生且隨時間推移例如藉由重力沈降導致油相及水相之分離。舉例而言，去乳化劑描述將乳液（無論正常或反相）破壞或分離成其組分相的試劑種類。澄清劑描述經施加以破壞乳液且使油相自水分離，由此使水「更清澈」的化合物。已知在有效地去乳化之化合物類型及澄清之彼等化合物類型中存在一些重疊，亦即，一些化合物適用於去乳化且澄清油-水乳液及分散液。

在油井之生產階段期間，大量水可經由一或多個噴射器孔向下泵送至地下，以朝向生產井及地面外推送地下地層中之油。隨著井老化，地層水由井與油結合產生。另外，在許多二級及三級油回收技術（諸如蒸汽驅、自焦油/油砂提取油及蒸汽輔助重力排放（SAGD））中，大量水用於回收油。在此等環境中，油通常呈乳液形式自地下排出。為破壞此乳液，亦即使水與油相分離，通常使用去乳化劑，諸如聚伸烷基二醇（PAG）、聚(環氧乙烷)（PEO）及聚(環氧丙烷)（PPO）之嵌段共聚物以及烷基苯酚樹脂烷氧基化物。在一些情況下，亦將水澄清劑添加至粗製乳液流。

一旦乳液分離成油餾份及水餾份，采出水餾份（亦即「采出水」）可含有少至百萬分之100（ppm）水相中夾帶之油。換言之，形成「反相」（亦即水包油）乳液。視雜質存在之量而定，此乳液呈現棕色至黑色的任何顏色。此采出水可以大量（亦即，每天多達數百萬加侖）產生，且將其在注入至地層中或棄置至海洋中。政府法規，諸如美國淨化水法案（US Clean Water Act）及美國環境保護署的聯邦法規（US EPA Code of Federal Regulations in the United States）要求在可排放采出水之前將油含量之量降至極低水準。儘管根據此等法規的排放水中准許之油量因司法管轄權不同而有所變化，但標準通常極低，亦即通常遠遠小於100 ppm油於水中。另外，隨著對淡水使用的成本及法規增加，低含量之油對於水再利用係需要的。將水中之油自天然存在之量減少至低於50 ppm之實踐通常被稱為「澄清」且簡單地為對反相乳液之破壞。對此等去乳化的油田水之澄清通常涉及使用丙烯酸酯聚合物、陽離子聚合物、陽離子聚電解質及水可溶兩親媒性聚合物以凝聚懸浮的油性及粒狀材料且由此獲得澄清水。

成功的選擇及使用有效的聚合物化合物以去乳化且澄清在石油工業操作期間形成之油-水乳液係極其複雜的，此係因為特定聚合物是否起作用將視許多因素而定，所述因素包括（但不限於）：地下含油層之地質及位置、水源、懸浮固體之性質、油之類型、所使用之其他試劑之性質等。因此，不存在用於實踐去乳化且澄清油田乳液的一種溶液。視涉及的個別油田及條件而定，不同聚合物將在不同位置中提供最佳性能。

先前技術包括與去乳化且澄清由石油工業操作產生之油-水分散液及乳液相關的許多專利及通用文獻。

舉例而言，美國專利申請案公開案US 2007/0244248揭示用於去乳化油-水乳液的含有芳族及親油性基團的聚合物的用途。USP 5,100,582揭示適用作原油包水之去乳化試劑的含有丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸丁酯之隨機組合的四元共聚物之非常特定的組合物。

另外，USP 6,025,426及USP 5,330,650各自教示使用具有高分子量之丙烯醯胺之親水性陽離子共聚物作為水澄清助劑。USP 4,582,628揭示使用來源於親水性及疏水性乙烯基單體的乙烯基類聚合物以去乳化油及水之石油工業乳液。

丙烯酸二甲胺基乙酯甲基氯及苄基氯四級鹽之低分子量的水可溶陽離子聚合物在USP 5,643,460中經揭示以用於破壞由油田操作產生之水包油乳液。USP 5,472,617提供一種用於去乳化原油及水乳液的方法，所述方法涉及添加由與親水性單體共聚之烷氧基化物之(甲基)丙烯酸酯製成之去乳化劑。

中國專利申請公開案CN1883740揭示使用來源於疏水性(甲基)丙烯酸酯單體及親水性(甲基)丙烯酸單體且分子量為5,000 g/mol至100,000 g/mol的聚合物以去乳化原油及水乳液。

美國專利公開案US 2011 0031163揭示用於分離結合油田操作產生之油及水分散液或乳液的經疏水改性、經界面活性劑改性及輕度交聯的陰離子丙烯酸酯共聚物。

然而，以上所提及之專利及公開案中無一者揭示用於破壞來源於油田及油精煉操作之油-水乳液的穩定聚合物，所述油田及油精煉操作處於及/或操作於極其寒冷的環境（諸如北極區域）中。經改良低溫穩定性（有時稱為冷凍保護）不僅對於使用而且對於儲存及運輸係重要的。此包括將聚合物化合物以桶裝運及經由管道泵送至寒冷環境中之石油工業操作。若聚合物之水性溶液儲存於環境溫度降至低於0℃之位置中，則溶液可冷凍、分離或形成沈積物，因此抑制泵送足夠聚合物溶液至所需流體的能力。仍存在對證實經改良低溫穩定性之適用於去乳化油及水之石油工業乳液之低溫水性水澄清劑組合物的需求。

本發明提供此類穩定水性水澄清劑組合物及使用其以分離來源於石油工業操作之油-水分散液或乳液之油相及水相的方法，其中所述水性水澄清劑組合物在-40℃至60℃之間為穩定的。將水性水澄清劑組合物以使得去乳化有效之量提供至油-水乳液。水性水澄清劑組合物包含：i）經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物，較佳地經疏水改性之乙氧基化胺基甲酸酯（HEUR）；ii）二醇，較佳地乙二醇、丙二醇或其混合物；iii）二醇醚，具有以下結構：其中R及R¹ 獨立地為H或C₁ 至C₅ 直鏈或分支鏈烷基，且R² 為R³ -(OCH₂ CH₂ )_n -，其中R³ 為H或直鏈或分支鏈C₁ 至C₃ 烷基，且n等於1或2，較佳地乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單戊醚或其混合物；iv）視情況存在之增黏劑，較佳地三仙膠（xanthan gum）、維棱膠（wellan gum）、硬葡聚糖和/或瓜爾膠（guar gum）；以及v）水。

在另一實施例中，本發明提供一種用於抑制且減少在石油工業操作期間由在所述操作期間混合之油性前驅體及水性前驅體產生之油-水乳液之形成的方法。用於抑制且減少油-水乳液之形成的此方法包含在混合前驅體之前、期間或之後向所述油性前驅體、所述水性前驅體或兩者提供去乳化有效量（較佳地1 ppm至10,000 ppm）之前述水性水澄清劑組合物。

油-水分散液或乳液可為水包油分散液或乳液，或油包水分散液或乳液。

如本文中所使用且如由FW Billmeyer、JR.在《聚合物科學教科書（Textbook of Polymer Science）》1971年第二版中所定義的「聚合物」為由較小化學重複單元的反應產物組成的相對較大分子。聚合物可具有線性、支化、星形、環形、超支化、交聯或其組合之結構；聚合物可具有單個類型之重複單元（「均聚物」）或其可具有超過一種類型之重複單元（「共聚物」）。共聚物可具有隨機配置、依序配置、嵌段配置、其他配置或其任何混合或組合的各種類型之重複單元。與彼此反應以形成聚合物之重複單元的化學品在本文中稱為「單體」，且本文中所述之聚合物由經反應以形成重複單元之單體之「聚合單元」組成或包含所述單體之「聚合單元」。其中單體反應將變為聚合物（無論均聚物或任何類型之共聚物）之聚合單元的一或多個化學反應在本文中稱為「聚合（polymerizing/polymerization）」。

在所有本文中之組合物中，重量百分比總和將始終為100%。因此，下文陳述以描述聚合物中之各種單體組分之比例的百分比皆以所述聚合物之總重量計，其中總和為100%。

聚合物分子量可藉由標準方法，諸如尺寸排外層析法（亦稱為凝膠滲透層析法）或固有黏度來量測。

如本文中所使用之術語「石油工業操作」包括（但不限於）用於勘探、生產、精煉及化學處理碳氫化合物的活動及方法，所述碳氫化合物包括（但不限於）原油、天然氣及其衍生物。舉例而言，勘探常常涉及最初的鑽井，其中鑽井流體或鑽泥（通常為液態及氣態流體及固體之混合物）用作潤滑劑及散熱物。適合之分散劑有助於使此等泥漿穩定至均相組合物。生產操作包括（但不限於）如上文所描述之泵送大量水至地下，其相稱地產生大量「地層水」，一種水包油分散液或乳液。用添加劑破壞此等乳液以自采出水移除且回收油係通常及有益的實踐。舉例而言，油精煉方法包括（但不限於）自采出油移除無機固體及鹽（稱作「去鹽」）。去鹽操作產生水包油混合物，其需要在排放或再利用之前進行澄清及/或去乳化。最後，石油工業中之化學處理包括許多各種活動，諸如（但不限於）藉由涉及水驟冷操作之分餾產生乙烯。乙烯製造之驟冷操作產生含有重質烴、中等質烴及輕質烴之驟冷水，因此需要去乳化和/或澄清。一般熟習此項技術者將易於識別在石油工業中執行之許多各種操作，對於其本發明為合理適用的且本發明意欲包括所有此等應用。

如本文中所使用之術語「油-水乳液」包括分散液（甚至其中不存在穩定乳液）且亦包括油包水乳液及水包油乳液以及多種乳液，諸如水包油包水。油在油包水乳液中為連續相或外部相。對於水包油乳液，連續相或外部相為水。

範圍端點視為明確的且公認在其容差內併有一般熟習此項技術者之知識內的其他值，包括（但不限於）在涉及本發明時與相應端點無顯著不同的彼等值（換言之，端點理解為併有「約」或「接近」或「靠近」各相應端點的值）。本文中列舉之範圍及比率限值為可組合的。舉例而言，若針對特定參數列舉1-20及5-15之範圍，則應瞭解由此亦涵蓋及包涵1-5、1-15、5-20或15-20之範圍。

在提及本發明之水性水澄清劑組合物時的術語穩定在本文中界定以意謂由於溫度（呈低溫、高溫或在低溫與高溫之間的循環）導致所述組合物不形成凝膠或沈澱物。通常，低溫為-40℃或更高且高溫為60℃及更低。

本發明提供一種水性水澄清組合物、一種製造所述澄清組合物及使用其以分離來源於石油工業操作之油-水分散液或乳液之油相及水相的方法。

水性水澄清組合物包含經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物，亦即包括環氧烷基團及胺基甲酸酯基團二者的共聚物。共聚物較佳地具有1,000道爾頓至500,000道爾頓但更佳地10,000道爾頓至100,000道爾頓之Mw。共聚物較佳地為非離子的且可為分支鏈或直鏈。共聚物較佳地包括至少40 wt%、50 wt%、85 wt%、90 wt%且在一些實施例甚至95 wt%之環氧烷基團，以及較佳充當環氧烷之嵌段之間的鍵聯基團或充當端基的胺基甲酸酯基團。術語「環氧烷」可與術語「氧基伸烷基」互換地使用且二兩者共同地指代具有結構-(O-A)-的單元，其中O-A表示C_2-4 環氧烷之聚合反應產物之單體殘基。實例包括（但不限於）：具有結構-(OCH₂ CH₂ )-之氧基伸乙基；具有結構-(OCH(CH₃ )CH₂ )-之氧基伸丙基；具有結構-(OCH₂ CH₂ CH₂ )-之氧基三亞甲基；以及具有通式結構-(OC₄ H₈ )-之氧基伸丁基。含有此等單元之聚合物經常被稱作「聚氧伸烷基」。聚環氧烷單元可為均聚或共聚的。聚氧伸烷基之均聚物之實例包括（但不限於）：聚氧伸乙基，其含有氧基伸乙基單元；聚氧伸丙基，其含有氧基伸丙基單元；聚氧三亞甲基，其含有氧基三亞甲基單元；以及聚氧伸丁基，其含有氧基伸丁基單元。聚氧伸丁基之實例包括：含有1,2-氧基伸丁基（-OCH(C₂ H₅ )CH₂ )-）之單元的均聚物；及聚四氫呋喃，含有1,4-氧基伸丁基（-(OCH₂ CH₂ CH₂ CH₂ )-）之單元的均聚物。替代地，聚氧伸烷基片段可共聚，含有兩個或更多個不同的氧基伸烷基單元。不同的氧基伸烷基單元可隨機配置以形成隨機聚氧伸烷基；或可嵌段配置以形成嵌段聚氧伸烷基。嵌段聚氧伸烷基聚合物具有兩個或更多個相鄰聚合物嵌段，其中相鄰聚合物嵌段中之每一者含有不同的氧基伸烷基單元，且各聚合物嵌段體含有相同氧基伸烷基單元中之至少兩者。氧基伸乙基為較佳的氧基伸烷基片段。主題共聚物較佳包括Mw為200至10,000且更佳地2,000至10,000之複數個氧基伸烷基片段或嵌段。氧基伸烷基片段較佳地藉由與多官能異氰酸酯反應（形成胺基甲酸酯）來連接。多官能異氰酸酯可為脂族、環脂族或芳族；且可單獨地或以包括異構體之混合物的兩種或更多種摻合物使用。適合之有機聚異氰酸酯之實例包括1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-二異氰酸己烷、1,10-十亞甲基二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(異氰酸酯基環己烷)、1,4-伸環己基二異氰酸酯、1-異氰酸酯基-3-異氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基環己烷、間伸苯基二異氰酸酯及對伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯及2,4-甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4-氯-1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-聯伸二苯二異氰酸酯、4,4'-亞甲基二苯基異氰酸酯、1,5-伸萘基二異氰酸酯、1,5-四氫伸萘基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體、六亞甲基二異氰酸酯縮二脲及三苯基甲烷-4,4',4″-三異氰酸酯。

共聚物之較佳物種包括所謂的「HEUR」材料（亦即，經疏水改性之乙氧基化胺基甲酸酯），其通常用作包括化妝品、塗料、清潔劑、個人保養調配物之水類流體中之流變改質劑。HEUR材料之實例描述於以下中：US2014/0011967、US2013/015819、US2012/0130000、US2009/0318595、US7741402及US4155892，其全部主題以引用之方式併入本文中。HEUR材料通常由利用胺基甲酸酯基團接合之水可溶聚(氧基伸乙基)片段累積。疏水性端基可藉由使疏水性醇、胺或酸與二異氰酸酯基團反應來併入，所得疏水性基團有效地包括二異氰酸酯之疏水性殘基。替代地，疏水性單異氰酸酯可與封端聚(氧基伸乙基)鏈反應。若二異氰酸酯分子足夠大且足夠疏水或內部疏水物可藉由使二異氰酸酯與疏水性活性氫化合物（諸如二醇或二胺）反應來有效地累積，則用於鍵聯水可溶片段之二異氰酸酯充當內部疏水性基團。過量的二異氰酸酯亦可與水反應以累積疏水性嵌段。

經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物以水性水澄清劑組合物之總重量計以等於或大於2重量百分比，較佳地等於或大於4重量百分比，且更佳地等於或大於6重量百分比之量存在。水性水澄清劑組合物包含以所述水性水澄清劑組合物之總重量計呈等於或小於20重量百分比，較佳地等於或小於15重量百分比，且更佳地等於或小於10重量百分比之量的經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物。

水性水澄清劑組合物進一步包含一或多種醇。適合之醇可選自由以下組成之群：二醇、二醇醚、甲醇、乙醇及其組合。較佳地，醇由下式表示：其中R及R¹ 獨立地為H或C₁ 至C₅ 直鏈或分支鏈烷基，且 R² 為H、C₁ 至C₅ 直鏈或分支鏈烷基或R³ -(OCH₂ CH₂ )_n -，其中R³ 為H或直鏈或分支鏈C₁ 至C₅ 烷基且n等於1或2，其限制條件為若R¹ 及/或R為C₁ 至C₅ 烷基，則R² 為H或C₁ 至C₃ 直鏈或分支鏈烷基。

較佳地，二醇醚具有以下結構：其中R及R¹ 獨立地為H或C₁ 至C₅ 直鏈或分支鏈烷基，且R² 為R³ -(OCH₂ CH₂ )_n -，其中R³ 為H或直鏈或分支鏈C₁ 至C₃ 烷基，且n等於1或2。

優選地，醇選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、二甘醇單丁醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、乙酸丁酯、丙二醇、乙二醇，以及其組合。

在本發明之一個實施例中，水性水澄清劑組合物包含二醇，較佳地乙二醇、丙二醇或其混合物，以及二醇醚，較佳地乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單戊醚或其混合物。

水性水澄清劑組合物各自包含以所述水性水澄清劑組合物之總重量計呈等於或大於1重量百分比，較佳地等於或大於7.5重量百分比，且更佳地等於或大於15重量百分比之量的一或多種醇。水性水澄清劑組合物各自包含以所述水性水澄清劑組合物之總重量計呈等於或小於50重量百分比，較佳地等於或小於40重量百分比，且更佳地等於或小於30重量百分比之量的一或多種醇。

水性水澄清劑組合物可進一步包含增黏劑。適合之增黏劑包括半乳甘露聚糖，諸如瓜爾膠；衍生之瓜爾膠，諸如羥丙基瓜爾膠、羧甲基瓜爾膠，羧甲基羥丙基瓜爾膠；經疏水改性之半乳甘露聚糖；三仙膠；羥基乙基纖維素；以及含有丙烯醯胺單體之聚合物、共聚物及三聚物，以及類似物。

適合增黏劑之一些非限制性實例包括：多醣，諸如瓜爾膠、由甘露糖及半乳糖組成之高分子量多醣，包括瓜爾膠衍生物，諸如羥丙基瓜爾膠（HPG）、羧甲基瓜爾膠（CMG）及羧甲基羥丙基瓜爾膠（CMHPG），及其他多醣，諸如黃原膠、迪特膠（diutan）及硬葡聚糖；纖維素衍生物，諸如羥乙基纖維素（HEC）、羥丙基纖維素（HPC）、羧甲基羥丙基纖維素（CMHEC）及類似物；合成聚合物，諸如（但不限於）丙烯酸及甲基丙烯酸、酯及醯胺聚合物及共聚物，聚環氧烷，諸如乙二醇、丙二醇或氧化物之聚合物及共聚物以及類似物。聚合物較佳地為水可溶的。另外，可使用其黏度特性藉由適合界面活性劑及經疏水改性之聚合物增強的締合聚合物，諸如在帶電聚合物在界面活性劑存在下具有與充電聚合物相反之電荷的情況下，界面活性劑能夠形成與產生具有複數個疏水性基團之經疏水改性之聚合物的聚合物相關聯的離子對，如所公開的申請案US 2004209780所描述。

較佳地，增黏劑三仙膠、維棱膠、硬葡聚糖和/或瓜爾膠。

若存在，增黏劑以水性水澄清劑組合物之總重量計以等於或大於100 ppm，較佳地等於或大於250 ppm，且更佳地等於或大於500 ppm重量百分比之量存在。若存在，水性水澄清劑組合物包含以所述水性水澄清劑組合物之總重量計呈等於或小於1重量百分比，較佳地等於或小於0.1重量百分比，且更佳地等於或小於750 ppm之量的增黏劑。

本發明之水性水澄清劑組合物包含水。水之量將補償水性水澄清劑組合物之重量平衡，使得所有組分（亦即經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物、一或多種醇、視情況存在之增黏劑、任何額外組分及水）之重量百分比將總計為總共100重量百分比。

本發明亦提供一種製造本發明之水性水澄清劑組合物的方法。

在一個實施例中，經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物、一或多種醇、視情況存在之增黏劑及水可以任何次序或順序一起添加且各組分可以其整個量一次性添加或以部分量添加兩次或多於兩次。

在一個實施例中，經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物在添加大量二醇（亦即，大於85 wt%之二醇）之前用所有或部分二醇醚溶解在部分或所有水中。增黏劑可在添加二醇之前或之後的任何時間處添加。

本發明亦提供一種用於抑制且減少在石油工業操作期間由在所述操作期間混合且以其他方式形成油-水分散液及乳液的油（有機）及水（水性）前驅體產生之油-水乳液之形成的方法。用於抑制且減少油-水乳液之形成的此方法包含在混合前驅體之前、期間或之後向所述油性前驅體、所述水性前驅體或兩者提供上文所描述之水性水澄清劑組合物。

無論提供至油-水分散液或乳液之前驅體或已經形成之油-水分散液或乳液，使用根據本發明之水性水澄清劑組合物可降低油及水之所得混合物之黏度，且因此可實現更佳的流動特徵，其可有助於進一步處理及處置。

其中將水性水澄清劑組合物提供至油-水乳液之方式不重要且許多遞送方法為一般熟悉相關技術者所熟知及理解。

反相乳液破壞劑化合物（其通常為破壞反相乳液以使得絮凝劑可更好作用的低分子量高電荷材料）之用途在石油工業操作中係常見的。此等反相乳液破壞劑化合物之實例為（但不限於）多元胺、多元胺化合物、鞣酸（tannin）及金屬鹽（Al類、Fe類氯化物、氫氧化物等）。本發明之方法可進一步包含使用上文所描述之水性水澄清劑組合物以及此等反相乳液破壞劑化合物。

可根據本發明之方法形成且使用水性水澄清劑組合物與其他組分（諸如（但不限於）額外的防凍劑、溶劑、殺生物劑、中和劑、助流劑及類似物）之摻合物及調配物。可將此等摻合物及調配物製備為乳液或水溶液或其他。

將理解，上文描述之本發明之實施例僅為例示性的且熟習此項技術者可在不背離本發明之精神及範疇之情況下作出變化及修改。所有此等變化及修改意欲包括於本發明之範疇內。實例

在實例1至24中及在下表中：「HEUR」為可作為ACRYSOL^TM RM-8自陶氏化學公司（The Dow Chemical Company）獲得的經疏水改性之乙氧基化胺基甲酸酯；「EG」為乙二醇；「PG」為丙二醇；「EGPE」為可作為Propyl CELLOSOLVE^TM 自陶氏化學公司獲得的乙二醇單丙醚；「EGBE」為可作為Butyl CELLOSOLVE自陶氏化學公司獲得的乙二醇單丁醚；「EGHE」為可作為Hexyl CELLOSOLVE自陶氏化學公司獲得的乙二醇單戊醚；「MTG」為可獲得的甲氧基三甘醇；「PGBE」為可作為DOWANOL^TM PnB自陶氏化學公司獲得的丙二醇單丁醚；「DEGHE」為可作為Hexyl CARBITOL^TM L自陶氏化學公司獲得的二乙二醇單己醚；以及「三仙膠（Xanthan gum）」為三仙膠（xanthan gum）。

在所述表中，在視覺上確定外觀及流動之特徵。流動利用倒置樣本瓶且觀看內容物是否流動來確定。實例1至6。

表1展示不同HEUR負載量下之調配物。實例2至6證實可接受之流動及相穩定性。表1 *不為本發明之實例實例7至10。

使實例7至10在-40℃下保持4天。可以看出實例7及8展示黏性流動，而實例9及10在倒置時輕易地流動。傾注點結果展示實例9及10的極低值。表2 *不為本發明之實例實例11至16。

在實例11至17中，將三仙膠以各種量添加至實例8之組合物中。如表3中可見，等於或大於500 ppm之三仙膠劑量在-40℃下1週產生幾乎均勻或均勻的調配物。實例14至17在-40℃下4週皆保持相穩定且可流動。表3 *不為本發明之實例實例18及19。

實例18及19為分別對應於實例16及17之組合物的組合物，但保持在-40℃下4週，隨後經受溫度循環。「低/高」溫度循環之一個循環由-40℃下20小時，至室溫下4小時，至60℃下20小時，返回至室溫下4小時，返回至-40℃下20小時及返回至室溫下的循環組成。「低溫/室溫」溫度循環由-40℃下20小時，至室溫下4小時且接著重複總共四個循環的循環組成。使用TA流變儀來量測兩組調配物之黏度曲線且展示於圖 1 中。實例20至22。

如可自表4中之資料所見，使用二乙二醇單己醚、甲氧基三甘醇及丙二醇單丁醚之實例20至22不支持低溫相穩定性。表4 *不為本發明之實例實例23及24。

水澄清經由瓶測試來證實。實例23為空白組（亦即，無澄清劑添加）且實例24為使用實例16之組合物的結果。使用老化原油在實驗室中製備人造乳液。接著，8盎司（185 mL）處方瓶經乳液填充至100 mL標記且給予50 ppm實例16之活性劑。一個瓶保持空白以充當對照。手動搖晃兩個瓶50次且使其在光源前靜置以觀測性能。結果展示於圖 2 中。測試展示給予本發明之澄清劑組成合物的瓶產生良好的油-水分離，其中所得水比空白組的更澄清。

圖 1 為實例8、18及19之黏度對比剪切率之曲線圖。圖 2 為針對具有及不具有本發明之水澄清劑組合物之實例的水澄清測試之結果的相片。

Claims

一種水性水澄清劑組合物，包含： i）經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物； ii）二醇； iii）二醇醚，具有以下結構：其中R及R¹ 獨立地為H或C₁ 至C₅ 直鏈或分支鏈烷基，且R² 為R³ -(OCH₂ CH₂ )_n -，其中R³ 為H或直鏈或分支鏈C₁ 至C₃ 烷基，且n等於1或2； iv）水；以及 v）視情況存在之增黏劑，其中所述水性水澄清劑組合物在-40℃至60℃之間為穩定的。
如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中所述經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物為經疏水改性之乙氧基化胺基甲酸酯（HEUR）。
如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中所述二醇為乙二醇、丙二醇，或其混合物。
如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中所述二醇醚為乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單戊醚，或其混合物。
如申請專利範圍第1項所述之組合物，包含選自以下的增黏劑：三仙膠（xanthan gum）、維棱膠（wellan gum）、硬葡聚糖及/或瓜爾膠（guar gum）。
一種用於抑制且減少在石油工業操作期間由在所述操作期間混合之油性前驅體及水性前驅體產生之油-水乳液之形成的方法，所述方法包含在混合所述前驅體之前、期間或之後向所述油性前驅體、所述水性前驅體或兩者提供去乳化有效量之水性水澄清劑組合物，所述水性水澄清劑組合物包含： i）經疏水改性之環氧烷胺基甲酸酯共聚物； ii）二醇； iii）二醇醚，具有以下結構：其中R及R¹ 獨立地為H或C₁ 至C₅ 直鏈或分支鏈烷基，且R² 為R³ -(OCH₂ CH₂ )_n -，其中R³ 為H或直鏈或分支鏈C₁ 至C₃ 烷基，且n等於1或2； iv）水；以及 v）視情況存在之增黏劑，其中所述水性水澄清劑組合物在-40℃至60℃之間為穩定的。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述油-水分散液或乳液為水包油分散液或乳液。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述油-水分散液或乳液為油包水分散液或乳液。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中將所述水性水澄清劑組合物提供至所述水性前驅體。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述水性水澄清劑組合物之所述去乳化有效量為1 ppm至10,000 ppm。