[发明专利]杀生物组合物及其使用方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年10月1日提交的美国实用新型专利申请12/243,028的优先权权益，该临时申请通过引用将其全部内容结合在此。

发明领域

本发明涉及用于控制在水性系统或含水系统中的微生物的杀生物组合物以及它们的使用。

发明背景

保护含水系统免受微生物污染对于很多生产工艺，尤其是石油或天然气生产作业的成功是至关重要的。在石油和天然气生产中，来自需氧和厌氧细菌的微生物污染可以引起严重的问题，比如储存器酸化(主要由厌氧硫酸盐还原细菌(SRB)引起的)，在设备和管道的金属表面上的微生物学影响的腐蚀(MIC)，以及聚合物添加剂的降解。

微生物污染可以发生在整个石油和天然气作业的任何地方，包括在注入水，采出水中，井下，在钻孔区域附近，在脱氧塔中，在输送管道中，在石油和天然气储存槽中，以及在功能水系流体比如钻井泥浆，完井液或修井液，增产液和压裂液中。

杀生物剂处理在石油和天然气应用中是必要的，并且用于水性系统的灭菌和保存。然而，不是所有的杀生物剂在宽的微生物和/或温度范围内都是有效的。在石油和天然气的应用中，在井下环境中的高温(达到120℃以上)和H₂S的存在成为了杀生物剂处理的大的且独特的挑战。

戊二醛是一种快速作用的杀生物剂，并且是用于石油/天然气田注入和采出水/流体处理的主要杀生物剂之一。然而，其在某些条件比如高温(例如，80℃以上)下是不稳定的。因此，不可能为井下的环境提供长时期的微生物控制。因此，关于石油和天然气应用需要热稳定的快速作用且长期维持的杀生物剂，包括用于对厌氧SRB控制的井下处理。

发明简述

在一个方面，本发明提供有协同作用的杀生物组合物。所述组合物可用于控制在水性或含水系统中的微生物生长，并且特别适合于在石油和天然气工业中的应用。本发明的组合物包含戊二醛以及唑烷杀生物化合物。

在第二方面，本发明提供一种用于控制在水性或含水系统中的微生物的方法。所述方法包括使用在本文中描述的杀生物组合物处理所述系统。

发明详述

如上所述，本发明提供在微生物控制中的杀生物组合物以及使用它们的方法。所述组合物包含戊二醛与杀生物唑烷化合物。令人惊奇地发现，戊二醛和唑烷的组合当用于水性或含水介质中的微生物控制时是有协同作用的。即，与另外基于具体使用浓度的它们各自的性质所预期的相比，组合的材料产生了改善的杀生物性质。所观察到的协同作用允许降低被用于实现可接受杀生物性质的材料的量，由此潜在地减小环境影响和材料成本。

除了表现出协同作用之外，本发明的组合物对于控制宽泛微生物种类也是有效的，包括对于需氧微生物和厌氧微生物。此外，组合物在低温和高温以及对于延长的时期方面均是起作用的。它们还在含硫化物环境比如那些含硫离子的环境中保持了它们的功效。作为这些属性的结果，该组合物在石油和天然气工业中是特别有用的。在这些工业中，需要杀生物剂能够在变化的温度范围内控制需氧和厌氧微生物，并且该杀生物剂即使当存在硫化物时也是继续有效的。

对于本说明书来说，″微生物″的含义包括但不限于细菌，真菌，藻类和病毒。所述组合物对其有效的优选微生物是细菌，并且更优选SRB。此外，措辞″控制(control)″和″控制(controlling)″应当广泛地被理解在它们的含义中包含但不限于：抑制微生物的生长或繁殖，并且杀死微生物，消毒，和/或避免再生长的防腐。

用于本发明的合适的唑烷化合物包括但不限于单环唑烷，比如4，4-二甲基唑烷(获自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company))，N-甲基-1，3-唑烷，N-羟乙基-1，3-唑烷，5-甲基-1，3-唑烷，4-乙基-4-羟甲基唑烷，4-乙基唑烷和4-甲基-4-乙基唑烷。4，4-二甲基唑烷是优选的单环唑烷。