[发明专利]胶乳减阻剂的远距离输送

说明书

本发明一般地涉及用于减小与流经管线的液体相关的湍流阻力的系统。另一方面，本发明涉及通过集成管束(umbilical line)的相对小直径的管线将减阻剂输送至海底出油管道(subsea flowline)中。

在油气的海底开采(subsea production)中，由于与海底安装管道的困难和费用，因此开采管道(production piping)通常表现出显著的瓶颈。由于导致所述烃生产系统不能以全容量运行，因此由海底出油管道的瓶颈造成的所述产量下降可能具有严重的经济后果。现有的用于防止或补救海底出油管道的瓶颈的若干选择包括增大出油管道的直径、增加出油管道的数目、或者减小出油管道中的摩擦损失量以由此使得更大流量通过相同直径的管道。所述前两种增加出油管道的尺寸或数目的消除瓶颈的选择显然是非常昂贵的。因此，非常希望能够减小海底出油管道中的摩擦损失。

普遍已知多种减阻剂可用于减小以湍流状态被输送通过管线的流体的摩擦损失。已知超高分子量聚合物可良好地用作减阻剂；然而，这些减阻剂的效果不同。传统上，较有效的减阻添加剂一直以来是含有较高分子量聚合物的那些。提高所述聚合物的分子量通常可提高所获得的减阻百分比，其缺点在于所述聚合物必须能够溶于其中影响摩擦损失的液体中。

许多海上油气开采装置是从可能距离生产井(production well)很远的远处操纵的。当远距离装置被用于操纵海底开采装置时，通常采用集成管束为所述开采装置提供动力和多种流动确保化学品。这些集成管束通常包括许多相对小直径的注射管，通过这些注射管可以在邻近生产井的注射点将多种化学品引入所述出油管道。这些化学品通常包括有助于改进出油管道中的流动状况的低粘度流体，例如水合物抑制剂(hydrate inhibitor)、蜡抑制剂和腐蚀抑制剂。

过去，已经提出可以将减阻剂输送通过集成管束以由此影响海底出油管道中的摩擦损失。然而，由于与可商购获得的减阻剂相关的高粘度和/或大粒径，不能将现有减阻剂在不造成堵塞或不可接受的压降的情况下输送通过集成管束的相对小直径的管线。已经设计了通过借助在所述化学品注射管的周围注射的不混溶低粘度液体物质来促进所述减阻剂的流动，从而将高粘度、高聚合物含量的减阻剂输送通过集成管束的化学品注射管的方法。然而，该方法需要用于将所述低粘度物质引入所述化学品注射管的周围的特殊设备。此外，这些方法不能解决与减阻剂相关的需要形成束线(strand，下文描述)以有效地溶于所述主流体(host fluid)中的问题。

可商购获得的凝胶减阻剂通常是高粘性(例如在典型的泵送剪切速率(pumping shear rate)下大于10,000cP或有时大于100,000cP)和与超高分子量聚合物高度浓缩的。即使在低至5％的聚合物浓度下，这些凝胶减阻剂仍然是高度粘性的。

在过去，当在混乱流动环境中需要减阻时，必须使用悬浮或泥浆减阻剂。然而，常规的悬浮或泥浆减阻剂通常含有固体颗粒物质，这些物质太大以致于不能在不堵塞所述管线的情况下流经集成管束。此外，由于与其相关的巨大压降，因此高粘性材料存在难以输送通过长集成管束的问题。

希望提供一种通过将胶乳减阻剂输送通过集成管束和将所述减阻剂注入海底出油管道而减小海底出油管道中的湍流摩擦损失的方法。

还希望提供一种通过以下方式减小输送由海底地层(subseaformation)开采的含烃料流体的出油管道中的阻力的方法：在不堵塞所述管道的情况下将包含分散在连续相中的高分子量聚合物的相对小颗粒的减阻剂输送通过集成管束的小直径化学品注射管线和将减阻剂注入海底出油管道。

应该理解的是上面列出的愿望仅仅是示范性，并不是所有这些必须通过本文中描述和要求的发明而实现。

因此，在本发明的一个实施方案中提供了一种方法，其包括以下步骤：(a)将胶乳减阻剂输送通过海底集成管束，该减阻剂包含连续相和分散在该连续相中的许多高分子量聚合物颗粒；和(b)将被输送的减阻剂引入输送由地下地层(subterranean formation)开采的流体的出油管道中。

在本发明的另一个实施方案中，提供了一种减小与将含烃料流体输送通过海底出油管道相关的阻力的方法，其包括以下步骤：(a)通过海底集成管束将胶乳减阻剂从控制装置输送到海底出油管道中的注射点，所述控制装置和注射点间隔至少1,000英尺的距离，该减阻剂包含：包括至少一种高HLB表面活性剂和至少一种低HLB表面活性剂的连续相和分散在该连续相中的许多高分子量聚合物颗粒；和(b)在所述注射点处将被输送的减阻剂引入所述出油管道中。