[发明专利]戊二醛基杀生物组合物和使用方法

说明书

本申请是国际申请日为2010年5月21日、国际申请号为PCT／US2010／035790、国家申请号为201080022898.2并且发明名称为“戊二醛基杀生物组合物和使用方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉援引

本申请要求2009年5月26日递交的美国临时申请系列号61／180,941的权益，其通过援引以其全部内容在此加入。

发明领域

本发明涉及杀生物组合物及它们用于控制水性和含水体系中的微生物的方法。所述组合物包含戊二醛以及第二杀生物剂。

发明背景

保护含水体系不受微生物污染是许多工业生产工艺，尤其油或天然气生产操作成功的关键。在油气操作中，来自需氧和厌氧细菌两者的微生物污染可造成严重问题如储器酸化(主要由厌氧硫酸盐还原细菌(SRB)引起)，在设备和管线的金属表面上的微生物影响的腐蚀(MIC)，和聚合物添加剂的降解。

微生物污染可出现在油气操作各处的任何地方，包括注入水，所产生的水，井下，近井眼区域，脱气塔，传输管线，用于注水和液压压裂的源水如池水和储罐水，油气储存罐，和功能水基流体如钻井泥浆，完井或修井液，液压试验流体，增产流体(stimulation fluids)，封隔液，和压裂液。

杀生物剂一般用于消毒和控制含水体系中的微生物如存在于油气场合的微生物的生长。但是，不是所有杀生物剂对各种各样的微生物和／或温度有效，并且一些与其他化学处理添加剂不相容。另外，一些杀生物剂没有提供足够长时间的微生物控制。在油气场合中，H₂S的存在和高温(高达120℃以上)代表对杀生物剂处理的显著和独特的挑战。

戊二醛是一种有效作用快的杀生物剂并且广泛用于油气场合。但是，它在某些条件如高温(如80℃和更高)下不稳定，并因此，不能在例如井下环境中提供长期的微生物控制。提供热稳定的，快速作用的和持续久的用于油气场合，包括用于其中厌氧SRB控制具有关键性的井下处理，将是本领域的一个显著进步。

发明概述

一方面，本发明提供了杀生物组合物。该组合物可用于控制水性或含水体系中的微生物生长，并且特别适用于石油和天然气工业的场合。本发明组合物包含戊二醛以及选自1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮金刚烷；三(羟甲基)-硝基甲烷；和六氢三嗪化合物中的杀生物化合物。

第二方面，本发明提供了一种用于控制水性或含水体系中的微生物的方法。所述方法包括将该体系用有效量的如本文所述的杀生物组合物处理。

发明详述

如上所述，本发明提供了杀生物组合物和使用它们用于控制微生物的方法。该组合物包含戊二醛以及选自1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮金刚烷；三(羟甲基)-硝基甲烷；和六氢三嗪化合物中的杀生物化合物。已经意外发现，戊二醛与本文所述的其他杀生物化合物的组合在用于含水或含水介质中的微生物控制时是协同作用的。即，相比基于在特定使用-浓度下的其各个性能所另外预期的情形，该组合材料导致改进的杀生物性能。所观察到的协同作用使得用于实现可接受杀生物性能的材料的量减少，因此潜在地减少环境影响和材料成本。

除了具有协同作用之外，本发明组合物在控制厌氧微生物方面特别有效。另外，该组合物在低和高温都是起作用的，并且它们在含有还原剂的体系如包含硫化物的体系中还保持其效力。归因于这些特性，该组合物特别可用于石油和天然气工业，其中需要杀生物剂，所述杀生物剂能够在变化的温度范围内控制微生物，包括厌氧微生物，并且即使在存在还原剂如硫化物时继续有效。

就本说明书而言，″微生物″的含义包括但不限于，细菌，真菌，藻类，和病毒。词语″控制″和″控制的″应该被宽泛地理解为，其含义包括，但不限于，抑制微生物的生长或繁殖，杀死微生物，灭菌，和／或针对微生物再生长的防腐。

在第一实施方案中，本发明组合物包含：戊二醛和1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮金刚烷(″CTAC″)。CTAC化合物可以是顺式异构体，反式异构体，或顺式和反式异构体的混合物。优选地，它是顺式异构体或顺式和反式异构体的混合物。

优选地，在本发明第一实施方案中的戊二醛与CTAC的重量比是约100：1至1：100，更优选50：1至1：50，并且甚至更优选20：1至1：20。

在特别适合针对厌氧细菌使用的进一步优选的实施方案中，戊二醛与CTAC的重量比是约9：1至1：11。