[发明专利]用于减阻的添加剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请为要求2010年11月16日提交的标题为改善DRA注射的添加剂的美国临时申请系列号61/414,298(通过引用将其结合到本文中)的优先权的PCT国际申请。

关于联邦政府资助的研究或发展的声明

无

发明领域

将添加剂加入减阻胶乳配制剂中以改善注射。

背景技术

使用聚α-烯烃或其共聚物减少烃流过导管的阻力，从而减少这种流体烃运输所需的能量为熟知的。这些减阻剂或DRA过去采用各种形式，包括在液体介质中将形成自由流动且可泵送的混合物的研磨聚合物的淤浆或分散体。

稳定的DRA(减阻剂)悬浮液通常由(1)DRA聚合物颗粒、(2)液体载体、和(3)悬浮助剂组成。

一般而言，DRA聚合物可从水不溶性单体或随后沉淀形成固体聚合物颗粒的单体的混合物的溶液聚合而获得，或者从形成随后被研磨为颗粒的聚合物的所述单体废热本体聚合(即无溶剂聚合)而获得(研磨可能趋向于使聚合物降解并且降低其减阻效率)，或者通过在聚合前用大量表面活性剂使单体分散在连续液体载体中的乳液聚合而生产。随后的乳液聚合由分散单体生产极小颗粒的聚合物。

液体载体优选为用于DRA聚合物的非溶剂并且可大范围变化，包括水性和非水性液体，例如水或各种pH和离子强度的水溶液、醇和脂肪醇，乙二醇和二醇，乙二醇醚、乙二醇酯、或这些的混合物。

悬浮助剂为由溶液或本体聚合制备的DRA聚合物的悬浮液所需，因为当它们未改变的表面相互接触时，这种聚合物颗粒柔软和发粘并且将形成薄膜。可采用许多悬浮助剂，例如硬脂酸和硬脂酸盐(硬脂酸镁、硬脂酸钙)、硬脂酰胺、聚烯烃均聚物和各种密度的共聚物；氧化的聚乙烯(PE)；聚苯乙烯和共聚物；炭黑和石墨；微米化的聚苯硫醚(PPS)、聚氧化丙烯(PPO)、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氯乙烯(PVC)；沉淀和热解法二氧化硅；天然或合成的粘土、以及有机基-粘土；氧化铝；硼酸；磷酸镁、磷酸钙和磷酸钡、硫酸镁、硫酸钙和硫酸钡、碳酸镁、碳酸钙和碳酸钡、或者氧化镁、氧化钙或氧化钡等。许多这种悬浮助剂需要加热以达到配制剂中的最大效能。然而，加热工艺流在工业生产中为经济上不利的。

一种阻止膜形成的普通方法为用抗附聚剂涂覆研磨的聚合物颗粒。还可以在用抗附聚剂涂覆前或同时冷冻研磨聚合物以生产颗粒。然而，某些粉末状或颗粒状DRA淤浆需要用于制备、储存和注射至导管的专用设备，以保证DRA完全溶于烃料流中。

过去还尝试过凝胶或溶液DRA。然而，这些减阻凝胶也需要专门的注射设备，以及增压输送体系。由于这些DRA的高溶液粘度，它们还被限制为以约10%聚合物作为载体流体中的最高浓度。因此，DRA的运输成本相当大，因为多达约90体积%为惰性材料。

因此，合乎需要的是如果可能开发快速溶于流动烃中的减阻剂，其可减少或消除用于制备和并入烃中的专用设备的需要，并且可注射管道中而没有任何问题。

发明概述

组合物包括通过乳液聚合以产生分散在水性介质中的固体颗粒而生产的减阻胶乳配制剂和添加剂。与通过泵头注射的减阻胶乳配制剂相比，使用该组合物导致当通过泵头注射时膜形成减少。

在另一个实施方案中，组合物包括通过乳液聚合以产生分散在水性介质中的固体颗粒而生产的丙烯酸酯减阻胶乳配制剂和添加剂。在这一实施方案中，添加剂以1重量%-20重量%加入，并且与在4小时时间范围内通过泵头注射的丙烯酸酯减阻胶乳配制剂相比，组合物导致至少50%的膜形成减少。

还教导一种方法，其中组合物通过泵头注射，其中与通过泵头注射减阻胶乳配制剂相比，组合物在4小时时间范围内产生低至少50%的膜形成。在这一方法中，组合物包括通过乳液聚合以产生分散在水性介质的固体颗粒而生产的减阻胶乳配制剂和添加剂。

在另一实施方案中，教导了一种方法，其中组合物通过泵头注射，其中与通过泵头注射减阻胶乳配制剂相比，组合物在4小时时间范围内产生低至少50%的膜形成。在这一方法中，组合物包括通过乳液聚合以产生分散在水性介质中的固体颗粒而生产的丙烯酸酯减阻胶乳配制剂和以1重量%-20重量%加入的添加剂。

附图说明

本发明，与其其它优点一起，可通过参考以下与附图结合的描述充分地理解。

无

发明详述