具有杀菌性能的组合物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及石油化工开采，具体地涉及一种具有杀菌性能的组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、页岩油、页岩气及致密油气等储层具有低孔、低渗的特点，需要体积改造才能获得比较理想的产量。水力压裂液体系是针对这类致密储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系，自从其在美国水力压裂中获得成功应用后，在中国的页岩油气及致密油气中也获得广泛应用，并具有广阔的应用前景。

2、配置压裂液的水源一般为附近的江、河、湖泊等的水，或油气田产出水处理后再回用的水。一般附近的水源由于不进行杀菌处理，因此，都含有一定的细菌。油气田产出水处理后再回用的水即使达到回用的细菌含量要求，在水的储存过程也可能导致细菌增生。水力压裂液(也叫减阻水压裂液)体系包括减阻剂和胶液等，这些成分主要为含碳有机物，为细菌生长提供营养，导致细菌在压裂液中的快速滋生和繁殖，从而导致压裂液腐败变质，不交联或交联不充分，不能用于压裂施工。另外，随压裂液进入井下的细菌可能会与来自地层的细菌一起在生产过程随油气一起从油管中排出，进入地面集输系统及后续生产流程，导致油管、套管、集输系统及污水系统发生严重的细菌腐蚀问题。某页岩气田投产后2个月地面集输系统的管道出现了腐蚀穿孔，主要原因就是压裂液中存在大量滋生的细菌，发生了严重的细菌腐蚀问题。

3、目前水力压裂液主要是以聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺的其他化合物为基础来制作的。油气田常用的杀菌剂为阳离子型，如thps，季铵盐等。这类阳离子杀菌剂与阴离子聚合物压裂液之间会产生交联反应，使聚合物分子结构变化，产生沉淀，这不仅降低了压裂效果，还会导致对地层的伤害。因此，开发新型高效的压裂液杀菌剂对于保障生产全流程管道设备的安全十分必要。

4、cn105076201b公开了一种复配型油田注水杀菌剂，该复配型油田注水杀菌剂由下述重量份数的原料制成：糖基双子季铵盐25-35份，烷基糖苷2-5份，季鏻盐10-15份，异噻唑啉酮4-10份，二硫氰基甲烷5-10份。该发明有极强的杀菌效果，能有效的去除注水中的硫酸盐还原菌，铁细菌，腐生菌，避免细菌对管线设备的腐蚀以及堵塞。

5、“压裂液杀菌剂gcy-6的研制及性能评价”(石油与天然气化工，2010年，第39卷第6期，510-513页)研制出一种新型复合杀菌剂gcy-6，合成方法如下：在三颈烧瓶中加入一定量的水，选用长链的带苯氧基的叔胺作为反应的单体，计算好摩尔比，在不断搅拌下投料，然后升温至60℃-70℃，加入烷化剂。本配方选用氯化苄作为烷化剂，加烷化剂时控制好加料速度以防温度突升，再将整个体系的温度升至110℃-120℃，恒温反应2h，然后降温至约50℃，加入计量好的水，搅拌均匀，将ph值调至6-8。通过红外分析可知合成的gcy杀菌剂为季铵盐的化合物。再将季铵盐的化合物辅以一定比例的戊二醛等其它杀菌组分和表面活性剂，复配出新型杀菌剂gcy-6。

6、但是上述两种杀菌剂中含有阳离子型的杀菌成分，能与水力压裂液中的阴离子型聚丙烯酰胺反应，使阴离子型聚丙烯酰胺发生降解，影响驱油效果。

7、cn107047603a公开了一种杀菌效果好、且不影响聚合物驱油效果的杀菌剂及其制备方法和应用。该杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇5-8％、二氯异氰尿酸钠10-15％、二硫氰基甲烷1-4％、戊二醛20-35％、分散剂2-4％，余量为水。通过上述各组分的协同作用，在不降低驱油聚合物粘度的前提下，去除油田产出水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌。但是该发明仅提到了采用剂量为50-200ppm，杀菌率为99％以上，并未提及杀菌速度。实际上，三次采油注驱油聚合物的速度远低于压裂过程压裂液的速度。另外若细菌含量大(如106个/ml)，及时杀菌率达到99％，杀菌后仍然存活的细菌含量仍然达到100个/ml，这仍然是会导致腐蚀问题。因此该杀菌剂的杀菌速度慢和杀菌后细菌含量仍较高，不能满足压裂液压裂周期的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的杀菌剂的杀菌速度慢，与压裂液组分发生交联反应降低压裂效果的问题，提供一种具有杀菌性能的组合物及其制备方法和应用。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种具有杀菌性能的组合物，该组合物含有非离子型杀菌剂和脂肪醇聚氧乙烯醚，其中，所述非离子型杀菌剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为1-2.5：1。

3、本发明第二方面提供了一种制备上述所述组合物的方法，该方法包括：将非离子型杀菌剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、助剂、消泡剂、ph调节剂、溶剂和任选的稳定剂进行混合，然后用ph调节剂调节ph至6-8。

4、本发明第三方面提供了一种压裂液，该压裂液中的杀菌剂包括上述所述组合物。

5、本发明第四方面提供了一种上述所述压裂液在页岩油、页岩气和致密油气开采中的应用。

6、通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

7、(1)本发明的杀菌剂具有使用量少、杀菌效果好、杀菌速度快的特点。

8、(2)本发明的杀菌剂具有一定的缓蚀效果，可以抑制管道腐蚀穿孔。

9、(3)本发明的杀菌剂可以与压裂液完全配伍，不会发生絮凝等不良反应，不影响压裂效果。

技术特征：

1.一种具有杀菌性能的组合物，其特征在于，该组合物含有非离子型杀菌剂和脂肪醇聚氧乙烯醚，其中，所述非离子型杀菌剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为1-2.5：1。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述非离子型杀菌剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为1.3-2：1。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述非离子型杀菌剂为2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、戊二醛、异噻唑啉酮和十二烷基甜菜碱中的至少一种。

4.根据权利要求1-3中任意一种所述的组合物，其中，所述组合物中还含有助剂，所述助剂选自一元醇、二元醇、多元醇、c3-c9的饱和酮、c3-c6的酰胺、非离子型有机硅消泡剂、ph调节剂和水中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述助剂与脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为1-12：1，优选为4-7.5：1。

6.根据权利要求4或5所述的组合物，其中，所述一元醇为c1-c4的一元醇；

7.根据权利要求4-6中任意一种所述的组合物，其中，所述c1-c4的一元醇为乙醇、甲醇和丙醇中的至少一种；

8.根据权利要求4-7中任意一种所述的组合物，其中，所述c3-c9的饱和酮为丙酮；

9.根据权利要求4-8中任意一种所述的组合物，其中，所述ph调节剂为盐酸、naoh、nahco3和na2co3中的至少一种。

10.一种制备权利要求4-9中任意一项所述组合物的方法，其特征在于，该方法包括：将非离子型杀菌剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和助剂进行混合，并调节ph值至6-8。

11.一种压裂液，其特征在于，该压裂液中的杀菌剂包括权利要求1-10中任意一项所述组合物。

12.权利要求11所述压裂液在页岩油、页岩气和致密油气开采中的应用。

技术总结
本发明涉及石油化工开采技术领域，公开了一种具有杀菌性能的组合物及其制备方法和应用。该组合物含有非离子型杀菌剂和脂肪醇聚氧乙烯醚，其中，所述非离子型杀菌剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为1‑2.5：1。所述组合物的制备方法包括：将非离子型杀菌剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和助剂进行混合，并调节pH值至6‑8。包含本发明组合物的压裂液可在10‑15分钟内将细菌含量降低到25个/mL以内，本发明的组合物具有使用量少、杀菌效果好、杀菌速度快的特点。

技术研发人员：蒋秀,于超,花靖,谷成林,靳彦欣,屈定荣
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12