[发明专利]高聚合物含量的混合减阻剂

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明一般性涉及包含至少两种不同减阻聚合物的减阻组合物。更具体地，本发明涉及包含至少一种通过乳液聚合形成的减阻聚合物和至少一种通过本体聚合形成的减阻聚合物的减阻组合物。

2.背景技术

在通过管道转运流体时，典型地由于管道壁与流体之间的摩擦引起流体压力的降低。由于这种压降，对于给定的管道，流体必须以充足的压力转运，以实现期望的通过量。在期望更高的流速通过管道时，由于随着流速的提高压降所引起的压差也增大，所以必须施加更大的压力。然而，管道的设计限度限制了可以采用的压力量。在流体转运通过长的距离时与压降有关的问题是最尖锐的。这种压降可以导致效率低下，提高设备和操作成本。

为了缓解与压降有关的问题，工业中很多在流动的流体中使用减阻添加剂。在管道中的流体流动是湍流时，可以采用高分子量的聚合物减阻剂来增强流动。减阻剂是能够显著降低与流体湍流通过管道有关的摩擦损失的组合物。这些添加剂的作用是抑制湍流漩涡的发展，在恒定的泵送压力下产生更高的流速。已知超高分子量的聚合物作为减阻剂效果很好，特别是在烃类液体中。一般说来，减阻部分有赖于聚合物添加剂的分子量及其在湍流下溶解在烃中的能力。有效的减阻聚合物典型地具有超过五百万的分子量。

一些常规的减阻剂以悬浮于连续相中的聚合物粒子形式使用。这种形式的大多数典型减阻剂只能基于减阻组合物的总重量包含最多约23重量％的减阻聚合物。另外，许多减阻剂的效力在流动流体的行进距离内可能是非常不一致的。因此，需要包含更高重量百分数的活性成分减阻聚合物并具有在管道长度上性能一致性得到改善的改进的减阻剂。

发明内容

在本发明的一个实施方案中，提供了减阻组合物，其包含：(a)连续相；(b)分散在连续相中的包含第一减阻聚合物的多种第一粒子，其中所述第一粒子具有约100微米到约700微米的平均粒度；和(c)分散在连续相中的包含第二减阻聚合物的多种第二粒子，其中第二粒子的平均粒度小于约10微米。

在本发明的另一个实施方案中，提供了减阻组合物，其包含：(a)包含聚α烯烃减阻聚合物的多种第一粒子；和(b)包含非聚α烯烃减阻聚合物的多种第二粒子，其中非聚α烯烃减阻聚合物是通过乳液聚合形成的。

在本发明的又一个实施方案中，提供了用于减小与含烃流体通过管道的湍流有关的压降的方法。这个实施方案的方法包括：(a)将包含第一减阻聚合物的多种第一粒子和包含第二减阻聚合物的多种第二粒子引入到含烃流体中；和(b)使这样得到的经过处理的含烃流体流动通过管道，其中第一粒子具有约25到约1,500微米的平均粒度，其中第二粒子的平均粒度小于约10微米，其中第一粒子和第二粒子被共同或分别地引入到含烃流体中。

在本发明的又一个实施方案中，提供了用于生产减阻组合物的方法。这个实施方案的方法包括：(a)使一种或多种单体进行本体聚合，从而生产第一减阻聚合物；(b)深冷研磨(cryogrinding)第一减阻聚合物的至少一部分，从而产生包含第一减阻聚合物的至少一部分的多种第一粒子；(c)使一种或多种单体进行乳液聚合，从而生产包含第二减阻聚合物的多种第二粒子，其中第二粒子的至少一部分分散在连续相中；和(d)将第一粒子的至少一部分分散在连续相中。

在本发明的再一个实施方案中，提供了用于减小与含烃流体通过管道的湍流有关的压降的方法。这个实施方案的方法包括：(a)将包含聚α烯烃减阻聚合物的多种第一粒子和包含非聚α烯烃减阻聚合物的多种第二粒子引入到所述含烃流体中；和(b)使这样得到的经过处理的含烃流体流动通过所述管道，其中所述第二粒子的至少一部分是通过乳液聚合形成的，其中所述第一粒子和第二粒子被共同地或分别地引入到所述含烃流体中。

附图说明

以下参考附图详细描述本发明的优选实施方案，其中：

图1是用于测量减阻剂的有效性的工程回路再循环试验装置(engineering loop re-circulation test apparatus)的示意图；

图2是在工程回路再循环试验装置中进行的减阻试验的减阻百分数对时间绘图，比较了不同浓度的减阻剂A、LP 100、和混合物1；

图3是在工程回路再循环试验装置中进行的减阻试验的减阻百分数对时间绘图，比较了不同浓度的减阻剂A、LP 100、混合物1、以及LP100和减阻剂A的组合；

图4是在工程回路再循环试验装置中进行的减阻试验的减阻百分数对时间绘图，比较了不同浓度的减阻剂B、LP 100、和混合物2；和