穩(wěn)定的過羧酸組合物和其用圖
【技術領域】
[0001] 本申請一般涉及穩(wěn)定的過羧酸組合物，包括尤其是至少兩種穩(wěn)定劑，和用于水處 理的不同用途，包括與油田作業(yè)和氣田作業(yè)相聯(lián)系的水處理。本申請還涉及滑溜水組合物 和凝膠基組合物，其包括過羧酸組合物和其在油田作業(yè)和氣田作業(yè)中的用途。
【背景技術】
[0002] 過羧酸由于其寬廣的殺生物有效性以及優(yōu)秀的環(huán)境記錄，其越來越多地在不同領 域中用作殺生物劑。最常使用的過羧酸是過乙酸。過乙酸是無色，自由水溶性的液體，其對 不同微生物（例如細菌、病毒、酵母菌、真菌和孢子）具有優(yōu)秀的殺生物有效性。當分解時， 過乙酸生成乙酸（醋酸），水和氧氣。純的過羧酸，例如過乙酸，然而是不穩(wěn)定的且易爆的， 和因此可商購的過羧酸通常是平衡溶液中的固體。除了過羧酸，平衡溶液也包含相應羧酸， 過氧化氫和水。與過羧酸相比，過氧化氫僅僅具有可忽略的殺生物有效性，但是在一些應用 中如果它超過了具體釋放限制可以引起環(huán)境問題。此外，已經公開過氧化氫的存在對過羧 酸對一些微生物的有效性具有負面影響。
[0003] 在例如用于油井和氣井的壓裂鉆孔中的水處理的應用中，過羧酸中的過氧化氫可 以與應用中使用的其他組分（例如膠凝劑、減摩劑、腐蝕抑制劑和阻垢劑等）作用。在這些 溶液中的過氧化氫的存在可以導致性能失敗。因此，需要研發(fā)具有盡可能高的過羧酸對過 氧化氫比值的過羧酸組合物，用于一般的殺生物劑應用和特別是用于石油鉆井和氣體鉆井 中的水處理。
[0004] 可商購的過羧酸組合物一般具有比過氧化氫明顯較低或大略相等的過羧酸含量。 已知除了其他因素，過氧化氫對過羧酸的比值在過羧酸組合物的穩(wěn)定性中扮演了重要角 色。過氧化氫對過羧酸的比值越高，組合物越穩(wěn)定。一些可商購的過羧酸組合物具有約 1.5-1的過氧化氫對過羧酸比值。當具有更高的過羧酸對過氧化氫比值的組合物是可商購 時，這些組合物以受限于自加速分解溫度（SADT)限制的小的包裝尺寸存在且由于組合物 的有限的穩(wěn)定性要求控溫儲存。
[0005] 不同的穩(wěn)定劑用于過羧酸組合物中以穩(wěn)定組合物。例如，使用基于吡啶甲酸的穩(wěn) 定劑，例如吡啶羧酸和鹽，吡啶-2, 6-二羧酸和鹽，和基于膦酸酯/鹽的穩(wěn)定劑，例如磷酸和 鹽，焦磷酸和鹽和最常見的1-羥基乙叉基-1，1-二膦酸01EDP)和鹽。當以正確的水平單 獨使用時，這些穩(wěn)定劑可以顯著改進過羧酸組合物的穩(wěn)定性，且對于傳統(tǒng)的過羧酸組合物， 用這些穩(wěn)定劑獲得的穩(wěn)定性記錄容許這些組合物的商業(yè)用途。對于具有高的過羧酸對過氧 化氫比值的過羧酸組合物，傳統(tǒng)情形中使用的這些穩(wěn)定劑不能額外的穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。
[0006] 發(fā)明簡述
[0007] 本發(fā)明涉及穩(wěn)定的過羧酸組合物和其用途。在一些實施方案中，本發(fā)明涉及具有 高的過酸對過氧化氫比值的穩(wěn)定過酸組合物。任選地，通過加入過氧化氫酶或過氧化物酶 在使用溶液中或在使用前加入稀釋的濃縮物中，進一步降低過氧化氫的水平。公開的組合 物特別用于針對油井和氣井的壓裂鉆孔中用途的處理水中。
[0008] 在一方面，本發(fā)明涉及組合物，該組合物包含：
[0009] 1)C「C22 羧酸；
[0010] 2)(：「(：22過羧酸；
[0011] 3)過氧化氫；
[0012] 4)第一穩(wěn)定劑，其是吡啶甲酸或具有下式（IA)的化合物：
【主權項】
1. 一種組合物，該組合物包含： 1)c「c22 羧酸； 2)(：「(：22過羧酸； 3) 過氧化氫； 4) 第一穩(wěn)定劑，其是吡啶甲酸或具有下式（IA)的化合物：
其中 R1是0H或-NRlaRlb，其中R1^Rlb獨立地是氫或（C「C6)烷基； R2是0H或-NR2aR2b，其中儼和Ra獨立地是氫或（C「C6)烷基； 各個R3獨立地是（C烷基，（C2-C6)烯基或（C2-C6)炔基；和n是0-3的數(shù)； 或其鹽； 或具有下式（IB)的化合物：
其中 R1是OH或-NRlaRlb，其中R1^Rlb獨立地是氫或（C「C6)烷基； R2是OH或-NR2aR2b，其中儼和Ra獨立地是氫或（C「C6)烷基； 各個R3獨立地是（C烷基，（C2-C6)烯基或（C2-C6)炔基；和n是0-3的數(shù)； 或其鹽； 5) 第二穩(wěn)定劑，其是具有下式（IIA)的化合物： 其中
R1，R2,R3和R4獨立地是氫，（C「C6)烷基，（C2-C6)烯基或（C2-C6)炔基，或C6_2Q芳基；R5是（C「C6)烷基，（C2-C6)烯基或（C2-C6)炔基；和 R6是氫，（Ci-Q烷基，（C2-C6)烯基或（C2-C6)炔基； 或具有下式（IIB)的化合物： 其中
R\R2和R3獨立地是氫，（C「C6)烷基，（C2-C6)烯基或（C2-C6)炔基，或C6_2Q芳基； 或其鹽；和 其中所述過氧化氫具有至少約0.lwt%的濃度，過羧酸具有至少約2倍所述過氧 化氫濃度的濃度，和所述組合物具有約4或更低的pH。
2. 權利要求1的組合物，其中Ci-C22過羧酸具有至少約6倍過氧化氫濃度的濃度。
3. 權利要求1的組合物，其中Ci-C22羧酸包括乙酸，辛酸和/或磺化的油酸。
4. 權利要求1的組合物，其中C「(：22羧酸具有約70wt%的濃度，C「(：22過羧酸具有約 15wt%的濃度，和過氧化氫具有至少約lwt%的濃度。
5. 權利要求1的組合物，其中第一穩(wěn)定劑是2, 6-吡啶二甲酸，或其鹽，和第二穩(wěn)定劑是 HEDP，或其鹽。
6. 權利要求1的組合物，其中第一和第二穩(wěn)定劑延遲或阻止該組合物超過其自加速分 解溫度（SADT)。
7. 權利要求1的組合物，其在約50°C下儲存約30天后保持至少約80%的C「C22過羧 酸活性。
8. 用于處理水的方法，該方法包括提供權利要求1的組合物至需要處理的水源以形成 已處理的水源，其中所述已處理的水源包括約lppm-約l，000ppm的所述(^-(]22過羧酸。
9. 權利要求8的方法，其中需要處理的水源選自淡水，池水，海水，采出水和其組合。
10. 權利要求8的方法，其中Ci-C22過羧酸包括過氧乙酸，過氧辛酸和/或過氧磺化的 油酸。
11. 權利要求8的方法，其中已處理的水源在形成已處理的水源之后，保持已處理水源 中的至少約60%的初始CfC22過羧酸活性15分鐘。
12. 權利要求8的方法，其進一步包括將已處理的水源導入地下環(huán)境中或處置已處理 的水源。 13?權利要求8的方法，其中水源不包括再生水，已處理的水源包括約lOppm-約20ppm的Q-Cm過羧酸和約lppm-約2ppm的過氧化氫和已處理的水源