于约lOppm的磷酸盐浓度。La203颗粒704的百分比浓度范围可以是约lppm至约lOOOppm或约50ppm至约200ppm。在本发明的一些实施方案中，可使用浓度低于约5ppm的氧化镧纳米颗粒。在其他情况下，可采用约20至约200ppm或约50ppm至约200ppm的范围。可存在本发明的一些实施方案，其中对于有效的微生物控制来说，期望大于约200并小于约lOOOppm或大于约500ppm并小于约lOOOppm氧化镧纳米颗粒的剂量。正如图表700中所示的，较高的La203颗粒704百分比可与较低百分比的磷酸盐浓度702有关。因此，当La203浓度增加时，磷酸盐浓度下降，进而导致混合相体系内磷酸盐的减少或消除，以控制微生物活性和生长。
[0099]图8A是显示在实验室生物反应器内，在一个时间段808内，与杀生物剂806相反，La203颗粒802对源于生物的H 2S浓度804影响的理论图表800。进行观察所使用的通流(flow-through)生物反应器提供探井内储层酸败的模拟。在各种实验室设备中，在烃工业中，常用的杀生物剂随着时间流逝常常低效地抑制储层酸败和腐蚀。这可能部分是由于针对特定的杀生物剂增加的抗微生物性，杀生物剂低效的浓度，杀生物剂在各种处理环境中的不稳定性或者这些的组合所致。
[0100]如图8A所示，杀生物剂806证明在时间段808内在抑制H2S浓度804方面是低效的。在相同的时间段内，La203颗粒802有效地造成H2S浓度804连续下降和最终消除。因此，预期La203颗粒不会显示出杀生物剂的缺点。
[0101]图8B是显示在实验室生物反应器内，在一段时间816中，与其中微生物腐蚀没有减少的未处理的体系814相反，La203颗粒810对微生物腐蚀速率812影响的理论图表。可通过每周取样腐蚀样本，并根据标准技术，例如重量损失测定腐蚀速率，进行观察。预期La203颗粒810会降低微生物的腐蚀速率812，因为它还减少金属-附着的腐蚀细菌的数量并降低腐蚀性H2S浓度。
[0102]图9是分离由无机相和有机相组成的混合相体系可使用的旋风分离器900的附图。图9描绘了通过入口喷嘴904将混合相体系902注入到旋风分离器900中。旋风分离器900提供将混合相体系902分离成含有机流动物流和无机流动物流的两个单独的流动物流。有机流动物流由含油和天然气的烃混合物组成。有机流动物流表示为上溢物906，它在塔顶通过上部轴向出口 908传输。无机流动物流由所产生的水，稀土颗粒和其他夹带的材料，例如盐，化学品，固体和痕量金属组成。无机流动物流表示为下溢物910，它被导引通过下部轴向出口 912。在某些实施方案中，通过上部轴向出口 908离开旋风分离器900的在上溢物906内的烃可流动到重力分离器中，在此进一步分离该混合物成油类和气体的成分。另外，在其他实施方案中，未耗尽的稀土氧化物颗粒可进一步与下溢物910分离并通过注入到探井内而再引入。
[0103]可在有或无旋风分离器900的情况下使用任何数量的额外的组件，这取决于具体的实施细节。例如，各种实施方案可尤其包括任何合适类型的混合器，叶轮，共混器，喷嘴，罐，以控制悬浮液混合和流动通过旋风分离器900。
[0104]图10是将稀土氧化物颗粒悬浮液注入到混合相材料内的方法的工艺流程图。方法1000始于方框1002，在此提供稀土化合物。在方框1004中，提供由在水相内的磷酸盐组成的混合相体系。在方框1006中，正如相对于图1-4A所述，将稀土化合物注入到混合相体系内。在方框1008中，正如相对于图3，4A中所述，水相内的磷酸盐容易被稀土化合物吸附。在方框1010中，正如相对于图9所述，将稀土化合物与混合相体系分离。
[0105]应当理解，图10中并非所有的方框可以在每一实施方案中使用或需要。取决于使用需要，例如所添加的额外材料，混合和分离技术，与温度，浓度，pH水平和类似物有关的技术规格，可添加或省去不同的方框。
[0106]尽管本发明的技术可易于进行各种修饰和替代形式，但以上讨论的实施方案仅仅作为实例示出。然而，再次应当理解，该技术并不打算限制到本文公开的特定实施方案上。确实，本发明的技术包括落在所附权利要求的真实精神和范围内的所有替代方案，改性方案和等价方案。
【主权项】
1.在混合相体系内控制微生物活性与生长的方法，该方法包括: 提供稀土化合物； 将稀土化合物注入到混合相体系内，其中该稀土化合物与水相内的磷酸盐结合以吸附磷酸盐；和 将稀土化合物与混合相体系分离。2.权利要求1的方法，进一步包括提供具有有机相和无机相的混合相体系。3.权利要求2的方法，进一步包括混合稀土化合物与水溶液，形成悬浮液，之后注入到混合相体系内。4.权利要求3的方法，进一步包括在混合罐内混合悬浮液，之后注入到混合相体系内。5.权利要求3的方法，进一步包括使用进料系统将悬浮液注入到混合相体系内。6.权利要求5的方法，进一步包括由栗供应压力以共混悬浮液与混合相体系。7.权利要求4的方法，进一步包括允许混合罐内的悬浮液流经注入管线并进入到含有混合相材料的管状结构内。8.前述权利要求任何一项的方法，其中稀土化合物直接结合到水相内的磷酸盐上。9.前述权利要求任何一项的方法，其中水相基本上除去了磷酸盐。10.权利要求2的方法，进一步包括使有机相和无机相流入到旋风分离器内，以产生基本上包括有机相的上溢物和基本上包括无机相的下溢物。11.权利要求10的方法，进一步包括使该悬浮液通过下溢物流入到旋风分离器内。12.权利要求11的方法，进一步包括在使悬浮液流入到旋风分离器内之后，循环悬浮液内的稀土化合物以供再利用。13.在烃生产期间控制微生物活性和生长的方法，该方法包括: 在地层内完成探井以接近储层，其中该储层包括混合相材料，该混合相材料包括在水相内的磷酸盐； 将稀土化合物注入到探井内，其中该稀土化合物流入到混合相材料中并与水相内的磷酸盐结合； 从探井中除去混合相材料； 将含烃材料与混合相材料分离；和 将稀土化合物与含烃材料分离。14.权利要求13的方法，其中稀土化合物为具有多孔结构的颗粒形式。15.权利要求13或14的方法，其中稀土化合物包括氧化镧颗粒。16.权利要求15的方法，其中氧化镧颗粒的浓度范围为约lppm至约lOOOppm。17.权利要求15的方法，其中氧化镧颗粒的浓度范围为约50ppm至约200ppm。18.权利要求13-17任何一项的方法，其中稀土化合物包括氧化铈，氧化钇或氧化钆。19.权利要求13-18任何一项的方法，其中吸附磷酸盐的任何化合物被注入到储层内。20.抑制细菌生长的系统，该系统包括: 包括在水相内磷酸盐的混合相体系， 用于形成稀土悬浮液的在含水混合物内的稀土化合物； 用于将稀土悬浮液注入到混合相体系内以吸附水相内磷酸盐的注入系统；和 将稀土悬浮液与混合相体系分离的分离系统。21.权利要求20的系统，其中混合相体系包括有机相和无机相。22.权利要求21的系统，其中有机相包括烃。23.权利要求22的系统，其中该烃包括油类或气体或二者。24.权利要求21的系统，其中无机相包括水溶液。25.权利要求20-24任何一项的系统，其中混合相体系被容纳在管状结构内。26.权利要求20-25任何一项的系统，其中稀土化合物包括浓度范围为约lppm至约1000pm 的氧化镧(La203)。27.权利要求20-26任何一项的系统，其中混合相体系包括浓度范围为约0.0lppm至约lOppm的磷酸盐。28.权利要求20-27任何一项的系统，其中在注入到混合相体系中之前，在混合罐内混合稀土悬浮液。29.权利要求28的系统，其中将稀土悬浮液从混合罐经注入管线栗送并进入到混合相体系内。30.权利要求20-29任何一项的系统，其中在储层提取工艺中，将稀土悬浮液注入到混合相体系的流动物流内。31.权利要求20-30任何一项的系统，其中在水力压裂工艺中，将稀土悬浮液注入到混合相体系的流动物流内。32.权利要求20-31任何一项的系统，其中在吸附之后，混合相体系基本上不含磷酸土卜ΠΤΤ.Ο33.权利要求20-32任何一项的系统，其中在吸附之后，磷酸盐的残留量范围为约0.0OOlppm 至约 0.0lppm。34.权利要求20-33任何一项的系统，包括测量在吸附之后剩余的磷酸盐浓度的测量系统。
【专利摘要】在混合相体系内控制微生物活性和生长的系统与方法。该方法包括提供稀土化合物。该方法还包括注入稀土化合物到混合相体系内，其中稀土化合物与水相内的磷酸盐结合以吸附磷酸盐。该方法还包括将稀土化合物与混合相体系分离。
【IPC分类】A01N59/16, C02F1/28, C09K8/54, A01P1/00
【公开号】CN105392366
【申请号】CN201480041289
【发明人】D·R·安宁, J·A·霍内曼
【申请人】埃克森美孚上游研究公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年6月23日
【公告号】CA2915840A1, EP3024331A1, US20150021269, WO2015012986A1