[發明專利]含有螯合劑的酸性水溶液及其用途

有效

• 申請號: 201310230862.9
• 申請日: 2008-10-10
• 公開（公告）號: CN103396781A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: C·A·德沃爾夫;J·N·勒佩奇;J·H·貝姆拉爾
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾股份有限公司
• 主分類號: C09K8/74
• 分類號: C09K8/74;C11D7/32;C25D3/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本申請是中國專利申請200880124468.4的分案申請，該中國專利申請的申請日為2008年10月10日，發明名稱是“含有螯合劑的酸性水溶液及其用途”。?

發明領域

本發明涉及含有螯合劑和酸的酸性水溶液及其用途。?

現有技術背景?

含有螯合劑的酸性水溶液及其在油井刺激中的應用是公知的，例如參見SPE63242，W.W.Frenier等,“Use?of?Highly?Acid-Soluble?Chelating?Agents?in?Well?Stimulation?Services”,2000SPE?Annual?Technical?Conference,Dallas?TX,2000年10月1-4日，其中公開了刺激酸，其可以用于油田化學處理中以防止當酸作用于被處理的巖層時固體的沉淀，并防止和除去結垢。所公開的酸性水溶液含有例如乙二胺四乙酸（EDTA），羥基乙基乙二胺三乙酸（HEDTA）或次氮基三乙酸（NTA）以及鹽酸。據說EDTA在鹽酸中具有較低的溶解度，但是NTA和HEDTA更易于溶解，并更好地控制鐵的沉淀。?

US2007/281868公開了用于處理地下巖層的酸性處理流體。這些流體可以含有任選的螯合劑，例如EDTA或GLDA。但是，此文獻沒有提供關于螯合劑在流體中的加入量的內容，也沒有提到幾種螯合劑在酸性流體中的不同溶解度。?

但是，在現有技術中需要含有螯合劑和（其它）酸的酸性水溶液，其具有更高的螯合劑含量和酸性更強的pH，其中螯合劑在儲存和運輸過程?中保持溶解態。?

發明內容

驚奇地發現，谷氨酸N,N-二乙酸（GLDA）和其鹽在這些含水酸的整個可得濃度范圍內中的溶解度高于其它螯合劑例如NTA和HEDTA，并且另外它們保持溶解于具有更強酸性pH的水溶液中。?

本發明提供了含有螯合劑和酸的酸性水溶液，其中螯合劑是谷氨酸N,N-二乙酸或其鹽，和其中GLDA或其鹽的量是至少10重量%，基于水溶液的重量計。?

發現與其它螯合劑相比，谷氨酸N,N-二乙酸（GLDA）作為一種可生物降解的螯合劑，能高度溶解于寬范圍的含水酸中，例如鹽酸水溶液、甲酸水溶液和乙酸水溶液。?

新溶液可以用于例如酸化中，這是目前用于確保提高油源產量的方法，其中在更小的通道中在油層中進行酸消化以保證更好的油流動。目前，采油公司使用NTA在鹽酸水溶液中的溶液。螯合劑具有雙重功能；其能絡合在巖層中釋放出來的鐵，并防止由于使用酸而溶解的鈣（再次）沉淀。?

在作為油田化學品的應用中，本發明的酸性水溶液能防止鐵沉淀物，并除去結垢。結垢一般是鈣鹽、鋇鹽或鍶鹽，例如碳酸鈣或硫酸鋇。本發明的酸性水溶液特別適用于除去碳酸鈣結垢。另外，酸性水溶液用做在油井中的碳酸鹽巖層的溶解劑。?

因此，本發明還涉及上述含有GLDA和其它酸的溶液作為油田化學品的用途。?

在本申請中，油田化學品表示用于油田工業中的化學品，例如在通過酸化、壓裂和脫垢的完成和刺激中。?

另外，本發明還涉及上述酸性水溶液在工藝例如清潔工藝或鍍覆工藝中的用途，其中使用高度濃縮的含水酸，例如工業清潔、電鍍和無電鍍覆。?

本發明還涉及上述酸性水溶液在除油田工業之外的其它工業中的脫垢工藝中的用途。?

應當注意的是，JP2006/183079在實施例4中公開了用于鍍鉍的無電浴，其含有N,N-二羧基甲基L-谷氨酸和乙烷磺酸，以及相應量的含鉍組分。在此實施例4中，N,N-二羧基甲基L-谷氨酸的量是3重量%，對于在此文獻中的其它實施例中的幾種溶液，其中螯合劑不是GLDA，螯合劑在酸性水溶液中的量總是低于10重量%。?

另外應當注意的是，JP2006/117980也涉及鍍鉍，在實施例17中公開了制備含有10.1g/L的GLDA的酸性水溶液，其對應于含有約1重量%GLDA的酸性水溶液。另外，此文獻沒有公開任何含有多于10重量%螯合劑的酸性水溶液，也沒有提供關于螯合劑在酸性水溶液中的溶解度的任何內容。?

最后，JP2004/315412公開了一種過氧化氫組合物，其含有（A）過氧化氫、（B）尤其谷氨酸二乙酸鹽、（C）水和（D）選自磷酸、檸檬酸和羥基乙烷二膦酸中的化合物。在實施例中，化合物（B）的用量是僅僅0.1重量%。?

應當理解的是，另外含有鉍或任何其它金屬的酸性溶液不適用于油田刺激或清潔工藝中，并且鉍是在鍍覆工藝中最不優選的金屬。另外，本領域技術人員將不會使用含有過氧化氫的組合物作為油田化學或鍍覆中的化學品。?