[发明专利]使用表面改性处理剂抑制金属表面上结垢的方法

说明书

在地下储层中或者延伸出或延伸向地下储层的金属管、流动管道或容器上的污染物导致的结垢可以通过向该金属管、流动管道或容器的表面上施用包含疏水性尾部和锚的处理剂来抑制。该锚将处理剂连接到该金属管、流动管道或容器的表面上。

本申请要求2013年9月20日提交的美国专利申请序列号61/880,833和2013年9月20日提交的美国专利申请序列号61/880,835的权益，其都在此以它们整体引入。

发明领域

本发明涉及一种通过在金属管、流动管道或容器表面上施用具有锚和疏水性尾部的处理剂，来抑制在从地下储层生产流体过程中该金属管、流动管道或容器上结垢的方法。

发明背景

从地下储层生产的流体通常是材料例如脂族烃、芳族烃、杂原子分子、阴离子和阳离子盐、酸、砂、淤泥和粘土的复杂混合物。这些流体的性质，与它们经常经历的热、压力和紊流的苛刻条件相组合，是地下储层中的污染物例如污垢、盐、石蜡、腐蚀物、沥青质和细菌的形成和沉积的构成因素。具体地，这种污染物沉积在烃生产井和非烃生产井中所用的装置和流动管道上。

在这种处理过程中金属表面的腐蚀是一个突出的问题，这体现在金属的表面凹痕、脆变和损失。例如，在这种井增产技术如浸酸、酸洗、基质酸化和酸裂化中，处理流体的酸性性质导致井中的生产或修井管道遭遇到相当大的酸腐蚀。

此外，含水流体例如用于钻井和完井的那些具有高的盐含量，其导致腐蚀。金属表面暴露到的气体例如二氧化碳和硫化氢也产生了高酸性环境。例如，在气流加工过程中，在流动管线中可以看见来自于盐水和硫化氢的腐蚀效应。甲醇的存在(其经常添加到这种流体中以防止形成不期望的水合物)经常进一步增加了金属表面的腐蚀倾向。

此外，天然存在的和合成的气体经常通过用吸收性酸性气体、二氧化碳、硫化氢和氰化氢处理来调节。吸收剂和酸性组分的降解以及副产物的产生(来自酸性组分与吸收剂的反应)导致金属表面的腐蚀。

污垢和沥青质的沉积进一步产生问题，因为它们降低了井生产率和缩短了生产装置的寿命。为了从井中和装置中清洁这种沉积物，必需停产，这是耗时和昂贵的。

在这种油田处理方法中相当普遍的是使用处理剂来抑制或防止形成这种污染物。但是，许多常规的抑制剂对于用于油田处理方法来说变得不可接受，这归因于已经实施的环保措施。已经寻找替代的解决方案来抑制这种污染物的形成。

应当理解的是，提供上述讨论仅用于说明性目的，并非打算限制所附权利要求书书的范围或主题或者任何相关的专利申请或专利的范围或主题。因此，所附权利要求书或者任何相关申请或专利的权利要求书不应当受限于上面的讨论，或者仅因为此处提及了它们而解释为具有、包括或排除上述特征或缺点中的每一个或任一个。

发明内容

在本发明的一个实施方案中，提供了一种抑制在地下储层中或者延伸出或延伸向地下储层的金属管、流动管道或容器上污染物导致的结垢的方法。该方法包括在该金属管、流动管道或容器上的金属氧化物上引入表面改性处理剂。该表面改性处理具有疏水性尾部和用于将该表面改性处理连接到金属氧化物上的锚。该表面改性处理的锚连接到该金属氧化物的至少一部分上。污染物在该管、流动管道或容器上的聚集通过将能够使这种污染物结垢的流体暴露于疏水性尾部来抑制。

在本发明的另一实施方案中，提供了一种抑制在地下储层中或者延伸出或延伸向地下储层的金属管、流动管道或容器上污染物导致的结垢的方法。该方法包括在该金属管、流动管道或容器上的金属氧化物上引入表面改性处理剂。该表面改性处理剂具有锚和疏水性尾部。该锚是有机含磷酸衍生物。该疏水性尾部远离该金属氧化物定向。该锚连接到该金属氧化物的至少一部分上。该管、流动管道或容器上的来自流体的污染物的结垢通过将该流体暴露于该疏水性尾部而抑制。