[其他]配制稳定的丙酸铬(III)溶液的方法

说明书

本发明属于制备稳定的不含硫酸根的多价螯合丙酸铬（Ⅲ）水溶液的方法，从一个特殊方面来说，本发明属于使用无机硫化合物/铬（Ⅵ）氧化还原体系制备无硫酸根的多价螯合丙酸铬（Ⅲ）的水溶液。本发明进一步属于改变不均匀地下构造的水渗透性对比度的方法。

在使用注入水开采的油田中，注入水倾向于穿过渗透性地带的沟道而绕过大量的储油地带。因为注水溶液中通常含有化学药品，而即使使用含有相当小量化学药品的几亿加仑水也是昂贵的。利用注入水而有效地采收石油是主要的。

通过注入一种聚合物和在该条件胶凝聚合物的多价金属阳离子交联剂溶液的方法，能减少水流的通道;聚合物胶凝堵塞渗透性较高的地带，使后来注入的水转向从前渗透性较差而现在相对来说好得多的地下油层中去。使用象柠檬酸铝和相关的多价金属阳离子作为交联剂已经有相当一段时间为人们所熟知。可是多价螯合柠檬酸铝类试剂在某些不利的环境中不是十分令人满意的，如构造层温度高于约170°F或在构造水中阳离子硬度大于约500ppm。

丙酸铬（Ⅲ）溶液对于交联聚合物，如部分水解的丙烯酰胺基聚合物，在地下蓄油区的高渗透性带中形成凝胶是一种有效的试剂，它即能用在油井附近的处理中，也能在深油层的应用中。丙酸铬（Ⅲ）溶液不仅仅对这种渗透性改变的过程有效，而且在硬卤水地区中也是有效的;更令人惊奇的是丙酸盐成分对通常存在在结构层水中的有害的还原硫酸盐细菌还有杀菌的作用，这样既能得到交联的好处，还得到杀菌的益处。

然而制备有效的丙酸铬溶液是困难的。丙酸铬（Ⅲ）溶液必须断续地制备，产品溶液中的副产物硫酸盐是不希望有的，因为CaSO₄和或/BaSO₄沉淀可能造成结构层的损伤，此外还可能被还原硫酸盐细菌同化而生成腐蚀性“酸”气H₂S，有些制备方法导致淤渣，它们由于地下油层潜在堵塞而受到人们的反对。

在油田生产中使用这一十分重要材料的道路上，以可二次生产的方式很容易地快速配制清澈的不含硫酸根的丙酸络铬（Ⅲ）溶液已经成为一个前进的目标;或许也是一个障碍。

我们已经发现一个独特的方法，此法中，使用一种无机硫化合物还原剂，如酸性亚硫酸盐和一种铬（Ⅵ）氧化剂，如铬酸盐或重铬酸盐与丙酸源和使用特殊比例的水掺和在一起，经分离步骤，结果始终是生成两液相体系，其中一相是易于分离的基本不含硫酸盐清彻透明的绿色丙酸铬（Ⅲ），多价螯合丙酸铬（Ⅲ）。

生产一清洁透明绿色的多价螯合丙酸铬（Ⅲ）溶液的方法包括两个基本步骤：

a）用酸式亚硫酸盐的丙酸水溶液还原Cr⁶⁺成Cr³⁺;

b）分离含副产物硫酸盐的一相;

上述步骤之外可选择性的加上以下的步骤：

c）稀释和/或中和Cr（Ⅲ）丙酸盐溶液，更详细的步骤如下：

（a）铬（Ⅵ）到铬（Ⅲ）的还原是用无机含硫基化合物作还原剂实现的，如酸式亚硫酸盐的丙酸水溶液，溶液中含有足够螯合量的丙酸，但重量百分比不大于55%。在受控的温度下这个还原步骤生成两个易分离的液相，下面水相含有不希望的硫酸盐，上层水相无硫酸盐，由一多价螯合丙酸铬（Ⅲ）的酸性水溶液所组成。

（b）用任意方便的方法来实现两液相的分离，弃去含硫酸盐相，或对其作回收处理。干净的基本上不含硫酸盐的液相（上层）酸性多价螯合丙酸铬（Ⅲ）溶液作为用于井下处理的产物保留下来。

接着，若需要，可向多价螯合丙酸铬（Ⅲ）酸性水溶液中加入除丙酸以外的其它酸，或者如下文所述，在需要的地方加其它酸。

可用水稀释含附加酸的多价螯合丙酸铬（Ⅲ）的酸性水溶液至便于量度的体积，或者用一碱性试剂将其部分地中和，或者按任意次序进行这两种处理。

为保证得到一个适当的丙酸铬（Ⅲ）溶液，其中丙酸根∶铬的摩尔比至少为4∶1是需要的，进一步说为了成为稳定溶液必须有过量酸（配位体），使总配位体∶铬的摩尔比大约至少为11∶1。如果在丙酸铬（Ⅲ）螯合物溶液先生成之后再加入其它酸，可用比丙酸更便宜的酸如乙酸或盐酸提供所需要的过量的配位体酸度。这样得到的稳定溶液的成本低。