BRPI0610643A2

BRPI0610643A2 - materiais contendo cera

Info

Publication number: BRPI0610643A2
Application number: BRPI0610643-9A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey Forsyth; Philip Fletcher
Original assignee: Proflux Systems Llp
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2010-07-13
Also published as: GB0506795D0; US8357745B2; CA2603894C; EP1866568B1; MX2007012339A; NO20075588L; GB2439036A; ATE501394T1; CA2603894A1; GB0720141D0; EA200702154A1; AU2006231109A1; EA016299B1; EP1866568A1; US20090005490A1; DE602006020555D1; WO2006106300A1

Abstract

MATERIAIS CONTENDO CERA. Os petróleos brutos que contêm cera sào tratados com poli(álcool vinilico), que é opcionalmente reticulado, oara melhorar a mobilidade do petróleo e assim facilitar o seu transporte entre o seu ponto de produção e um ponto a jusante do mesmo.

Description

MATERAIS CONTENDO CERA

A invenção refere-se a materiais que contêm cera e particularmente, embora nãoexclusivamente, refere-se a manter e/ou a melhorar a mobilidade de fluidos que contêmcera, para facilitar o seu escoamento entre dois locais. As configurações apresentadasreferem-se a manter e/ou a melhorar a mobilidade de petróleos brutos com cera, parafacilitar o seu transporte entre os locais onde são produzidos e pontos a jusantedaqueles.

O petróleo bruto é uma mistura que contém até 50 hidrocarbonetos saturados,predominantemente alcanos (parafinas). Os alcanos no petróleo bruto variam em pesomolecular, de 16 a 600 e têm a fórmula geral CnH2n+ 2, em que n é um número inteiro.

Os alcanos que contêm menos de 5 átomos de carbono por molécula são geralmentegasosos à temperatura ambiente, os que têm 5 a 15 átomos de carbono são geralmentelíquidos e ós alcanos de cadeia linear que têm mais de 15 átomos de carbono pormolécula são sólidos. Estes alcanos de cadeia linear de peso molecular mais elevado(fórmulas que variam entre C15H32 a C40H82) são conhecidos como ceras parafinicas etêm pontos de fusão que variam entre cerca de 35°C a 100°C. Abaixo dos seus pontos defusão eles são sólidos gordurosos, que em termos de dureza variam desde o macio eflexível até ao duro e quebradiço.

O teor de cera parafínica dos petróleos brutos pode variar desde menos de lwt% atémais de 30wt%. A temperaturas superiores ou aproximadas do seu ponto de fusão, asceras parafinicas do petróleo bruto permanecem no estado líquido, sendo fundidas atemperatura elevada e também, até certo ponto, dissolvidas pelos alcanos de pesomolecular inferior, no petróleo. A temperaturas progressivamente decrescentes, as cerasparafinicas podem precipitar-se dos petróleos, aglomerar-se e ficar presas na estruturado petróleo ou vice-versa

A Temperatura do Aparecimento da Cera (TAC) é para qualquer óleo, definida como atemperatura a que os cristais de cera aparecem pela primeira vez após o arrefecimento.Ela pode ser medida pelo método ASTM D3117 e as TACs neste documento sãomedidas de acordo com o método, salvo disposição em contrário. A TAC, o fluidonormalmente permanece líquido, mas contém cristais de cera dispersos no fluido. Apresença destes cristais de cera contribui para alterações significativas nas propriedadesreológicas do óleo. Uma pequena percentagem de cera sólida pode ser o suficiente paramodificar a reologia do petróleo e resultar em congelação significativa. A medida que astemperaturas descem abaixo da TAC, precipita-se mais cera, o que leva a grandesaumentos de viscosidade. Em alguns casos, isto pode levar à conversão do óleo numsólido rígido, imóvel.

A temperatura abaixo da qual o óleo é demasiado viscoso para ser vertido é definidacomo o ponto de fluidez. O ponto de fluidez situa-se geralmente entre 5°C e 30°Cabaixo da TAC. A solubilidade das ceras nos óleos e por isso as TACs e os pontos defluidez são fortemente influenciados pela composição do óleo, particularmente o teortotal de cera e as proporções dos alcanos de peso molecular inferior.

A precipitação de ceras, dos petróleos brutos, é um problema grave para a indústriapetrolífera, uma vez que toma difícil transportar o petróleo do seu ponto de produçãopara a superfície. Como isso também pode ocorrer nos oleodutos, o transporte de fluidosno oleoduto pode ficar reduzido, devido a um aumento viscosidade do fluido e/ou àredução do diâmetro internos dos tubos, devido à deposição e à aderência de partículasde cera nas superfícies internas dos tubos.

Lidar com os problemas da cera nas tubagens dos campos petrolíferos tem sido motivode várias propostas de abordagem. Em primeiro lugar, o petróleo bruto pode ser tratadotermicamente, para manter a sua temperatura acima da temperatura a que as partículasda cera se podem precipitar. Descrevem-se exemplos dessas propostas térmicas naUS3908763 e US4328865. Em segundo lugar e muito comuns são os tratamentosquímicos, em que a mobilidade do petróleo bruto que contém cera, abaixo do ponto defluidez, é mantida por alguma espécie de pré tratamento químico. Geralmente istoimplica que se adicione um químico, a concentrações entre os 50 e os 4000 ppm, paramelhorar a reologja do petróleo. Crê-se que os químicos usados modificam a morfologiado petróleo, regulam o número e o tamanho dos cristais de cera precipitados ouimpedem a sua aglomeração. Esta abordagem química, geralmente conhecida como ocontrolo da cera, tem estado a ser desenvolvida há mais de 30 anos. Os químicos, quepodem ser surfactantes, polímeros, solventes ou as próprias ceras, são muitas vezesdesignados como inibidores da cera ou dispersantes da cera. Inibidores diferentesfuncionam com mecanismos diferentes. Muitas vezes são limitados na sua capacidadede melhorar a mobilidade do petróleo bruto, que tenha um teor de cera muito acima dos 15%.

Outro método químico, que melhora a mobilidade dos petróleos brutos com cera,consiste em diluir o petróleo bruto, com grandes quantidades de solventes, quedissolvem ou amolecem os depósitos de cera. Os solventes como o querosene ou oscondensados dos refinados do petróleo podem usar-se deste modo e podem usar-se emcombinação com inibidores de cera, que melhoram o desempenho do inibidor.Geralmente, nas misturas de óleo/solvente, as grandes concentrações de solvente podemser superiores a 40%, em peso.

Embora seja eficaz, a diluição com solvente, ao aumentar a necessidade de equipamentopara transportar e utilizar aqueles grandes volumes do solvente, pode aumentar o custoda produção do petróleo.

Escolher um meio apropriado de tratar os problemas da cera depende freqüentemente demuitos factores. Alguns destes factores têm a ver com o próprio petróleo e com o seuponto de fluidez. Outros factores podem ser comerciais. Por exemplo, o custo e aeficácia dos químicos usados para baixar o ponto de fluidez podem ser comparados como custo de manter um oleoduto acima do ponto de fluidez, por exemplo aquecendo-o,enterrando-o e/ou isolando-o por outros processos. Também o custo que advêm do usode tubos com maior diâmetro interior ou de bombas maiores, que facilitem omovimento do petróleo, necessitarão de ser avaliados e comparados com outros meiosde lidar com o problema.

È objecto da presente invenção abordar os problemas acima referidos e particularmente,embora não exclusivamente, fornecer um meio de facilitar o escoamento dos petróleosbrutos, em cujos oleodutos haja níveis relativamente elevados de ceras.De acordo com uma primeira perspectiva da invenção, é fornecido um método de trataro material que contém cera, para melhorar a mobilidade daquele, método esse queconsiste em fazer o material entrar em contacto com uma formulação do fluido detratamento, formulação essa que consiste em material polimérico AA, que contémsegmentos moleculares -0- pendentes de uma cadeia polimérica principal , em que omaterial polimérico AA é opcionalmente reticulado.

O referido material que contém cera pode ter um ponto de fluidez, medido emconformidade com a ASTM D97, de menos de 150°C, de preferência de menos de 80°C,especialmente menos de 60°C, antes do contacto com a referida formulação do fluido detratamento. O ponto de fluidez pode ter valores entre os -20°C e os 70°C.

No contexto de um petróleo bruto que contém cera, o supra mencionado ponto defluidez refere-se adequadamente ao ponto de fluidez conforme é medido depois de asfracções leves de um petróleo vivo terem sido queimadas ou removidas do petróleo, poroutro processo. Por isso, adequadamente, o supra mencionado ponto de fluidez refere-seao ponto de fluidez do petróleo na forma em que é transportado, por exemplo numa viado escoamento do fluido, como se descreve neste documento, antes de qualquertratamento do petróleo, para diminuir o seu ponto de fluidez.

O referido material que contém cera pode ter um ponto de fluidez aos níveismencionados acima, imediatamente antes do contacto com a referida formulação dofluido de tratamento.

Uma melhor mobilidade do material que contém cera pode ser evidente, secompararmos o ponto de fluidez de uma amostra do referido material que contém cera,imediatamente antes do tratamento, com o ponto de fluidez após o tratamento, usando aASTM D97, acima mencionada. O ponto de fluidez pode baixar pelo menos 1°C, demodo adequado, pelo menos 5°C, de preferência, pelo menos 10°C e especialmente,pelo menos 20°C.

A viscosidade do material que contém cera, após o tratamento, conforme se descreveneste documento, é de preferência suficientemente baixa, para que o material possa sertransportado nas condições específicas (por exemplo através de uma determinadatubagem, a uma determinada temperatura, usando uma determinada pressão debombeamento, etc.)

O método pode ser usado para reduzir a viscosidade de muitos tipos de materiais quecontêm cera, desde que os materiais que contêm cera possam ocasionar a formação deuma dispersão, quando em contacto com a referida formulação do fluido de tratamento.O referido material que contém cera é de preferência um fluido que contém cera a umatemperatura de pelo menos 150°C, de preferência pelo menos 100°C, melhor ainda pelomenos 80°C e especialmente pelo menos 60°C. Deve ser um petróleo e de preferênciaser um petróleo bruto, que contém cera.

O referido material que contém cera pode ser material proveniente de um reservatóriode petróleo pesado e/ou de depósitos de areia oleígena. Pode ser um materialproveniente de um poço profundo, em que a composição, no fundo do poço, pode sersuficientemente quente, para conseguir escoar; mas a viscosidade sobe à medida que acomposição é afastada do poço (e arrefece), dificultando o escoamento.O referido método da primeira perspectiva, destina-se de preferência, a tratar ummaterial que contém cera, que vai escoar ao longo de uma via de escoamento do fluido.

A referida formulação do fluido de tratamento, para que entre em contacto com oreferido material que contém cera, não deve ser injectada num poço de injecção de umaformação subterrânea.

A referida formulação do fluido de tratamento, inicialmente deve entrar em contactocom o referido material que contém cera, no meio de produção ou a jusante dele, porexemplo na face de produção de uma formação subterrânea ou a jusante dela. Numaconfiguração menos indicada, a referida formulação do fluido de tratamento podeinicialmente entrar em contacto com o referido material que contém cera, abaixo do solo(por exemplo na face de produção de uma formação subterrânea ou perto dela), parareduzir a viscosidade do referido material que contém cera, abaixo do solo, e facilitar oseu transporte para a superfície. Noutra configuração preferível, ã referida formulaçãodo fluido de tratamento pode entrar em contacto com o referido material que contémcera, na superfície do solo ou perto dela, depois do material que contém cera ter sidotransportado para a superfície, usando por exemplo grandes bombas.

A referida formulação do fluido de tratamento, inicialmente deve entrar em contactocom o referido material que contém cera, em (ou a jusante de) uma posição, numa viade escoamento do fluido, em que as fracções leves de um petróleo vivo foramremovidas, sendo por exemplo queimadas.

A referida formulação do fluido de tratamento não deve ser usada para dirigir o materialque contém cera através de uma formação subterrânea.

A referida via de escoamento do fluido é de preferência definida por uma conduta.

A referida conduta deve ter uma primeira parte (por exemplo um oleoduto), posicionadaa jusante de um meio de produção, de preferência acima do nível do solo. Nessaprimeira parte da conduta está o referido material que contém cera, após o contacto coma formulação do fluido de tratamento.

Essa primeira parte da conduta pode ser transversalmente circular. Essa mesma partepode, pelo menos numa parte do seu comprimento, ter uma área transversal de pelomenos 5cm, de preferência pelo menos lOcm. Em alguns casos, a secção transversalpode ter um diâmetro de até 0,5m. A referida primeira parte da conduta deve, depreferência, estender-se desde o local onde é produzido o material que contem a cera,numa direcção adequadamente transversal à vertical. A referida primeira parte daconduta pode ter um comprimento de 5m, de preferência pelo menos 20m,especialmente pelo menos lOOm. Em alguns casos, a referida primeira parte da condutapode ter um comprimento de mais de lOOOm, mais de 5000m, mais de lO.OOOm emesmo mais de 500km.Para entregar um petróleo bruto que contém cera numa refinaria,pode recorrer-se a tubagem longa; uma parte essa tubagem pode estender-se acima dosolo e uma parte abaixo do solo.

A referida via de escoamento do fluido (por exemplo a referida conduta) pode estender-se entre um primeiro ponto, longe do ponto de produção do material que contém cera eum segundo ponto mais próximo, por exemplo o ponto de produção do material quecontem cera ou próximo dele. O referido primeiro ponto pode ser acima do solo e podeser por exemplo uma refinaria; o referido segundo ponto pode ser mais perto da face deprodução de uma formação subterrânea. Ele pode ser na face de produção ou perto dela.

A mencionada via de escoamento do fluido pode, em parte, ser definida pela segundaparte da conduta, que se estende em direcção ascendente, desde debaixo do solo atéacima do solo. A referida segunda parte da conduta pode ser um riser.

A referida formulação do fluido de tratamento deve ter a função de dispersar e/ouemulsionar o referido material que contém cera (por exemplo óleo e ceras) que entremem contacto com ela. O referido material que contém cera pode não sersubstancialmente particulado antes do contacto com a referida formulação do fluido detratamento - ele pode ter a forma de uma massa fluida substancialmente homogênea. Depreferência, o escoamento ao longo da via de escoamento do fluido é turbulento, pelomenos em parte, pára tornar mais fácil a formação dá referida dispersão/ou emulsão. Ofluido deve ser turbulento no ponto inicial, onde ocorre o contacto do referido materialque contém cera com a referida formulação do fluido de tratamento, para que a referidacomposição seja dispersa e/ou emulsionada no contacto com a referida formulação.

Pelo menos após o contacto entre a referida formulação do fluido de tratamento e oreferido material que contém cera, devem sujeitar-se os componentes a um cisalhamentoelevado, a fim de se misturarem.

No método, deve definir-se uma via para distribuição, que comunica com a referida viade escoamento do fluido, sendo a dose da referida formulação do fluido de tratamentointroduzida no referido material que contém cera, nessa via de escoamento do fluido,por meio da referida via de distribuição. A referida via de escoamento do fluido podeentrar num meio de mistura, por exemplo uma câmara de mistura, com a qual a referidavia de distribuição pode comunicar, e fim de misturar a formulação do fluido detratamento e o material que contém cera. A referida via de distribuição deve comunicarcom a referida via de escoamento do fluido na face produtora da formação subterrâneaou a jusante dela.

No método da primeira perspectiva, o referido material que contém cera deve estar auma temperatura acima do seu ponto de fluidez, quando entra inicialmente em contactocom a referida formulação do fluido de tratamento. Ele pode estar pelo menos 2°C, depreferência pelo menos 5°C acima do seu ponto de fluidez. A referida formulação dofluido de tratamento, no contacto inicial, está de preferência a uma temperatura superiorà do ponto de fluidez do material que contém cera, com o qual entra em contacto.

A razão da taxa de escoamento (em peso por unidade de tempo) da formulação dofluido de tratamento na referida via de distribuição para a taxa de escoamento (nasmesmas unidades) do material que contém cera na referida via de escoamento do fluido,pode ser entre 0,1 e 0,25, de preferência entre 0,2 e 1, melhor ainda entre 0,3 e 0,7 eespecialmente entre 0,4 e 0,6.

A fracção mássica do material que contém cera, na referida via de escoamento dofluido, depois do contacto com a referida formulação do fluido de tratamento, é depreferência entre os 0,4 e os 0,8.De preferência, imediatamente após o contacto entre o referido material que contémcera e a referida formulação do fluido de tratamento, a composição na referida via deescoamento do fluido tem 30 a 80 wt% ( de preferência 40 a 80 wt%, melhor ainda 40 a60 wt%) de material proveniente do referido material que contém cera e 20 a 70wt% (depreferência 20 a 60wt%, melhor ainda 40 a 60 wt%), de material proveniente da referidaformulação do fluido de tratamento.

Imediatamente após o contacto entre o referido material que contém cera e a referidaformulação do fluido de tratamento, é conveniente que a composição na referida via deescoamento do fluido tenha pelo menos 20 wt%, de preferência pelo menos 25 wt%,melhor ainda pelo menos 30 wt%, especialmente pelo menos 40 wt% de água; e pelomenos 30wt%, de preferência pelo menos 40wt%, melhor ainda pelo menos 50 wt% doreferido material que contém cera, especialmente de petróleo.

A quantidade de água dá composição, na referida via de escoamento do fluido,imediatamente após o contacto entre o referido material que contém cera e a referidaformulação do fluido de tratamento, é de preferência menor que 70 wt% e melhor ainda,menor que 60 wt%. A quantidade de água pode situar-se entre os 20 e os 60 wt%.

A referida formulação do fluido de tratamento tem, de modo adequado, uma viscosidadea 25°C e 100s'1 de mais de lcP, de preferência mais de 2cP. A referida formulação dofluido de tratamento tem de preferência uma viscosidade inferior às condições descritas,mas não superior a 50cP, de preferência de lOcP ou menos.

A referida formulação do fluido de tratamento pode ter pelo menos 70wt%, depreferência pelo menos 80wt%, melhor ainda 85wt%, especialmente pelo menos 95wt%de água. A quantidade de água pode ser inferior a 99,6wt%. A referida formulação dofluido de tratamento tem de preferência 90 a 99,6wt% de água.

A referida formulação do fluido de tratamento tem, de modo adequado, pelo menos0,2 wt%, de preferência pelo menos 0,4 wt%, especialmente pelo menos 0,5 wt% doreferido material polimérico AA. A referida formulação inclui, de modo adequado,menos de 10 wt%, de preferência menos de 5wt%, melhor ainda menos de 3 wt%,especialmente menos de 2wt% do referido material polimérico AA.

Numa configuração preferível, a referida formulação do fluido de tratamento tem 98,0 a99,6 wt% de água e 0,4 a 2,0 wt% do referido material AA; e a razão da wt% da referidaformulação do fluido de tratamento para a wt% do material que contém cera, com que,no método, entrou em contacto, situa-se entre 0,5 e 1,5.

A água a ser usada na formulação do fluido de tratamento pode ser proveniente dequalquer fonte conveniente. Pode ser água potável, água de superfície, água do mar,água de um aqüífero, água de produção desionizada e água filtrada proveniente dequalquer das fontes mencionadas anteriormente.

O referido material polimérico AA deve ser solúvel na água a 25°C. De preferência,quando o referido material polimérico AA não é reticulado, o material polimérico AAda referida formulação do fluido de tratamento é totalmente ou parcialmente dissolvidonela, dando lugar a uma solução ou dispersão.Embora o peticionário não deseje estar limitado por qualquer teoria, o referido materialpolimérico AA, que pode opcionalmente ser reticulado, pode estar preparado para seacumular na superfície de partículas da composição viscosa, pela que as partículasrevestidas podem ser impedidas de se aglomerarem. O referido material polimérico AAnão deve ser um surfactante convencional, que tem uma parte hidrofóbica (por exemplouma parte posterior hidrofóbica) e uma parte hidrofílica (por exemplo uma partesuperior iónica). Assim, acredita-se que a formação das referidas partículas revestidas,de preferência não envolve uma parte posterior hidrofóbica, que interage por exemplocom o petróleo, e uma parte hidrofílica, que interage por exemplo com a água.

A referida coluna dorsal polimérica do material polimérico AA, deve ter átomos decarbono. Os referidos átomos de carbono devem fazer parte dos segmentos moleculares- CH2 -. Uma unidade de repetição da referida cadeia dorsal polimérica deve ter asligações carbono - carbono, de preferência ligações simples C-C. O referido materialpolimérico AA deve ter uma unidade de repetição, da qual faz parte um segmentomolecular -CH2-. A referida cadeia dorsal polimérica não deve incluir quaisquersegmentos moleculares -O- por exemplo segmentos moleculares -C-O-, como os que seencontram num polímero de oxialquileno, como o polietilenoglicol. A referida colunadorsal polimérica, de preferência, não é definida por um segmento molecular aromático,como um segmento molecular de fenil, como o que se encontra nos poliétersulfones. Areferida cadeia dorsal polimérica não deve incluir segmentos moleculares -S-. Areferida cadeia dorsal polimérica não deve incluir átomos de azoto. A referida cadeiadorsal polimérica deve consistir essencialmente de átomos de carbono, de preferência naforma de ligações simples C-C.

A referida formulação do fluido de tratamento pode ter polivinilalcool oupolivinilacetato.

Os referidos segmentos moleculares -O- estão de preferência directamente ligados àcadeia dorsal polimérica.

O referido material polimérico AA tem, de preferência, em média, pelo menos 10,melhor ainda pelo menos 50 segmentos moleculares -O-, pendentes da sua coluna dorsalpolimérica. Os referidos segmentos moleculares -O- são de preferência parte de umaunidade de repetição do referido material polimérico AA.

De preferência, os referidos segmentos moleculares -O- estão, de modo adequado,directamente ligados a um átomo de carbono na referida coluna dorsal polimérica domaterial polimérico AA, para que o referido material polimérico AA tenha umsegmento molecular( que deve ser parte de uma unidade de repetição) com a fórmula :onde G1 e G2 são outras partes da cadeia dorsal polimérica e G3 é outro segmento.molecular pendente da cadeia dorsal polimérica. De preferência, G3 representa umátomo de hidrogênio.

De preferência, o referido material polimérico AA tem um segmento molecular

<formula>formula see original document page 9</formula>

O referido segmento molecular m é, de preferência, parte de uma unidade de repetição.O referido segmento m pode ser parte de um copolímero, que tem uma unidade derepetição, que integra um segmento molecular de um tipo diferente do do segmentomolecular III. Pelo menos 60 mole%, de modo adequado de preferência pelo menos 80mole%, melhor ainda pelo menos 90 mole % do material polimérico AA integramunidades de repetição, que integram (de preferência consistem de) segmentosmoleculares ]H. O referido material polimérico AA deve ser essencialmente formadopor unidades de repetição que integram (de preferência consistem de) segmentosmoleculares m.

Adequadamente, 60 mole%, de preferência 80 mole%, melhor ainda 90mole%, e demodo especial, substancialmente todo o referido material polimérico AA é composto desegmentos moleculares de vinil, que são opcionalmente reticulados.

De preferência, a ligação livre do átomo de oxigênio no segmento molecular -O-,pendente da cadeia dorsal polimérica do material polimérico AA (e de preferênciatambém nos segmentos moleculares II e III), está ligada ao grupo R10 (para que osegmento molecular pendente da cadeia dorsal polimérica do material polimérico AAtenha a fórmula -O-R10). De preferência, o grupo RIO tem menos do que 10, melhorainda menos do que 5, especialmente 3 ou menos átomos de carbono. De preferência,ele tem apenas átomos seleccionados do carbono, hidrogênio e átomos de oxigênio. R10é de preferência seleccionado a partir de um átomo de hidrogênio e um alquilcarbonil,especialmente um grupo metilcarbonil. De preferência, o segmento molecular -O- R10no referido material polimérico AA, é um grupo hidroxilo ou acetato.

O referido material polimérico AA integra vários, de preferência muitos gruposfuncionais (que incorporam os segmentos moleculares -O- descritos) seleccionados apartir dos grupos hidroxilos ou de acetato. O referido material polimérico, depreferência inclui pelo menos alguns grupos em que R10 representa um grupo hidroxilo.De modo conveniente, pelo menos 30%, de preferência, pelo menos 50%,especialmente pelo menos 80% de grupos R10 são grupos hidroxilos. O referido materialpolimérico AA, de preferência, tem uma multiplicidade de grupos hidroxilos pendentesda referida cadeia dorsal polimérica; e também tem uma multiplicidade de grupos deacetato pendentes da cadeia dorsal polimérica.

A razão entre o número de grupos de acetato e o número de grupos hidroxilos noreferido material polimérico AA é, de modo adequado, de 0 a 30, de preferência, de 0,1a 0,3 e melhor ainda, de 0,1 a 1.

De um modo geral, todas as ligações livres aos átomos de oxigênio, nos segmentosmoleculares -O- pendentes da cadeia dorsal polimérica do material polimérico AA,excepto as ligações livres que estejam envolvidas na reticulação do material poliméricoAA, devem ter a fórmula -O-R10, em que cada grupo -OR10 é seleccionado dohidroxilo e do acetato.

De preferência, o referido material polimérico AA tem um segmento molecular devinilalcool, especialmente um segmento molecular de vinilalcool, que se repete aolongo da cadeia dorsal do material polimérico. O referido material polimérico AA temde preferência um segmento molecular de vinil acetato, especialmente um segmentomolecular de vinilacetato, que se repete ao longo da cadeia dorsal do materialpolimérico. O polivinilalcool é geralmente feito por hidrólise do polivinilacetato. Oreferido material polimérico AA integra um polivinilacetato hidrolisado de 0-100%, depreferência de 5 a 95%, melhor ainda de 60 a 90% e especialmente de 70 a 90%.

O referido material polimérico AA pode ter um peso molecular numérico médio (Mn)de pelo menos 10,000, de preferência pelo menos 50.000, especialmente pelo menos75.000. Mn pode ser inferior a 50.000, de preferência inferior a 400.000. O referidomaterial polimérico AA é de preferência um polímero de polivinil. O referido materialpolimérico AA pode ser um copolímero.

O referido material polimérico AA é, de preferência, um polímero ou copolímero depolivinilalcool.

De preferência, o referido material polimérico AA integra pelo menos um copolímerode vinil álcool/vinil acetato, que pode ter mais de 5%, adequadamente mais de 30%, depreferência mais de 65% e melhor ainda, mais de 80% de segmentos moleculares devinilalcool.

O referido material polimérico AA pode ser um copolímero aleatório ou em bloco.Conforme descrito anteriormente, o material polimérico AA é opcionalmente reticulado.No método, pode usar-se material reticulado, quando as condições físicas ou químicas aque a formulação do fluido de tratamento está eventualmente sujeita e/ou o escoamentonuma conduta, por exemplo na referida primeira parte da conduta (quando existe),conforme já se descreveu, podem ser relativamente árduos. Em muitas aplicações, não énecessário reticular o material polimérico AA.

De preferência, o material polimérico AA não é reticulado.

Quando no método, se usa um material reticulado, o referido método deve consistir em:seleccionar um material polimérico AA; seleccionar um material BB, que integra umgrupo funcional capaz de reagir na presença do referido material polimérico AA, parareticular o material polimérico AA e formar um material polimérico CC; e fazer comque ocorra a formação do referido material polimérico CC, por meio de uma reacçãoque envolve os referidos materiais poliméricos AA e BB.

De preferência, a formação do referido material polimérico CC a partir do referidomaterial polimérico AA e material BB implica uma reacção de condensação. Depreferência, a formação do referido material CC implica uma reacção catalisada por ácido.

De preferência, no referido material polimérico AA e no material BB há gruposfuncionais, preparados para reagir, por exemplo submeterem-se a uma reacção decondensação, para desse modo se formar o referido material polimérico CC. Depreferência, no referido material polimérico AA e no material BB há grupos funcionaispreparados para reagir, por exemplo submeterem-se a uma reacção catalisada por ácido,para, desse modo, se formar o referido material polimérico CC.

O referido material BB pode ser um aldeído, ácido carboxílico, uréia, acroleína,isocianato, sulfato ou cloreto de vinil de um diácido ou integrar qualquer grupofuncional capaz de condensar, com um ou mais grupos, no referido material poliméricoAA. Entre os seus exemplos contam-se o formaldeído, o acetaldeído, o glioxal eglutaraldeído, assim como o ácido maleico, o ácido oxálico, dimetilureia, policcroleínas,diisocianatos, sulfato de divinil e cloretos diácidos.

O referido material BB é de preferência um composto, que contém ou gera um aldeído.De preferência o material BB é um composto, que contém aldeído, e melhor ainda, umapluralidade de segmentos moleculares de aldeído. O referido composto que contémaldeído pode ter a fórmula IV, como se descreve na W098/12239, cujo conteúdo estáincorporado neste documento.

O material que contém cera, com o qual se estabelece contacto, do modo referido naprimeira perspectiva, pode ser um petróleo bruto que contém cera, que foi pré tratadodurante a passagem desde um reservatório até um local onde se estabelece o contactocom a referida formulação do fluido de tratamento. Portanto, pode fazer parte dométodo da primeira perspectiva um passo de pré tratamento, que consiste em fazercontactar um petróleo que contém cera com um fluido de pré tratamento, a fim depreparar o material que contém cera para contactar com a formulação do fluido detratamento da primeira perspectiva. De preferência, no passo de pré tratamento, opetróleo bruto que contém cera e o fluido de pré tratamento são misturados.

O referido fluido de pé tratamento deve, de preferência, conter um químico que reduz oponto de fluidez (adequadamente, em pelo menos 1°C, de preferência, em pelo menos2°C e melhor ainda, em pelo menos 5°C) do petróleo bruto que contém cera. O químicopode ser um inibidor de cera ou um dispersante de cera. Pode ser um materialconhecido, que reduz o ponto de fluidez de um petróleo bruto que contém cera. Pode serum agente activo de superfície, um polímero, um solvente ou mesmo uma cera. E, depreferência, um agente activo de superfície, por exemplo um surfactante.

O referido químico pode ser um álcool ou um composto aromático, um hidrocarboneto,um naftaleno, um sal de amina de um ácido sulfónico, uma longa cadeia de ésteres dealquilo, um sistema à base de lignino, um sistema à base de ácido sulfónico, umcondensado de ácido naftaleno- sulfónico , um solvente como querosene ou naftaleno.

Surpreendentemente, descobriu-se que o uso de um pré tratamento, como o descrito,actua sinergeticamente com a formulação do fluido de tratamento, reduzindo o ponto defluidez. Mais especificamente, a redução do ponto de fluidez, quando se usa o fluido depré tratamento sozinho ou a formulação do fluido de tratamento sozinha, ésignificativamente menor do que o que se consegue, quando o pré tratamento antecede ouso da formulação de pré tratamento.

Um químico usado no pré tratamento, será convenientemente dissolvido ou dispersadonum transportador, antes do contacto com o referido petróleo bruto que contém cera. Oreferido transportador é de preferência um solvente transportador, que deve serhidrofóbico e especialmente deve conter um hidrocarboneto, sendo preferíveis oquerosene e/ou o naftaleno.

De preferência, o passo de pré tratamento é executado a uma temperatura igual ousuperior ao ponto de fluidez do petróleo bruto que contém cera. É de preferênciaexecutado a jusante de um reservatório de petróleo e de preferência a jusante de umponto em que a fracções leves do petróleo foram removidas, por exemplo por terem sidoqueimadas.

O material que contém cera, que entra em contacto com o referida formulação do fluidode tratamento, de acordo com a referida primeira perspectiva, pode ele próprio, após otratamento, diminuir mais o seu ponto de fluidez. Pode, por exemplo, entrar em contactocom um agente activo convencional de superfície, por exemplo dispersante, como olignosulfonato ou outro do gênero.

Depois de descarregado num determinado local (por exemplo numa refinaria), podefazer-se com que o material que contém cera se separe de outros componentes daformulação do fluido de tratamento. Isto pode conseguir-se, reduzindo simplesmentequalquer movimento da mistura em que haja agitação ou turbulência e permitindo que omaterial que contém a cera sedimente, separando-se da água e opcionalmente, domaterial poliméricp reticulado AA (que pode ser substancialmente solúvel na água nascondições da sedimentação). Pode aumentar-se a taxa de sedimentação, aumentando atemperatura do material que contém cera. Adicionalmente, o material que contém cerapode ser diluído com petróleo leve ou pode usar-se um meio mecânico para incentivar asedimentação.

Deve fazer parte do método da primeira perspectiva o passo de separar, pelo menos umaparte da formulação do fluido de tratamento, do material que contém cera, após omaterial que contém cera ter escoado ao longo da referida via de escoamento do fluido.Depois da separação, o referido material que contém cera tem, adequadamente, menos

que 2 wt%, de preferência menos que 5 wt% e especialmente menos que 2 wt% de água.Depois da separação, o referido material que contém cera tem, de modo conveniente,menos de 2wt%, de preferência menos delwt%, melhor ainda menos de 0,5wt% eespecialmente menos de 0,2wt% do referido material polimérico opcionalmentereticulado AA.

Quando faz parte do método, o passo de separação conforme descrito, a formulação dofluido de tratamento que é separada do material que contém cera, pode ser de novousada, para tratar outro material que contém cera. O método, por exemplo, pode abarcarum processo contínuo ou semi-contínuo, em que: a formulação do fluido de tratamentoestabelece contacto com o material que contém cera; faz-se então a mistura escoar,descendo ao longo de uma via de escoamento do fluido, a fim de descarregar acomposição viscosa num local desejado; o material que contém cera e a formulação dofluido de tratamento são separados: o material que contém cera é usado e/ouarmazenado, conforme for necessário, no referido local desejado; a formulação dofluido de tratamento é descarregada num local, a fim de entrar em contacto com maismaterial que contém cera, a montante do referido local desejado: e o processo éconvenientemente repetido.

De acordo com uma segunda perspectiva da presente invenção, há um método depreparar uma formulação dum fluido de tratamento (por exemplo tratar um material quecontém cera) que consiste em:

fazer com que um material polimérico opcionalmente reticulado AA entre emcontacto, conforme descrito de acordo com a primeira perspectiva, com água..

De preferência, o material polimérico AA é dissolvido na água, de modo a preparar-seuma solução aquosa do referido material polimérico AA. De preferência, o materialpolimérico AA tem forma sólida, antes do contacto com a água.

De preferência, são preparados pelo menos 100 litros e melhor ainda pelo menos 1000litros da referida formulação de fluido de tratamento.

Quando a formulação do fluido de tratamento é reticulada, o método pode consistir em:seleccionar um material polimérico AA (por exemplo um poli vinil álcool) e um materialBB, conforme descrito de acordo com a referida primeira perspectiva; e

fazer com que se forme o referido material polimérico CC, por meio de uma reacção,que envolve o referido material polimérico AA e o referido material BB.

No entanto, de preferência, a referida formulação do fluido de tratamento não éreticulada.De acordo com uma terceira perspectiva da invenção, há uma formulação do fluido detratamento em que há:

-pelo menos 98 wt% de água

-2 wt% ou menos do referido material polimérico AA, que opcionalmente foi reticuladoconforme descrito anteriormente.

De acordo com uma quarta perspectiva da invenção, há uma via de escoamento dofluido, por exemplo uma conduta (tendo de preferência um diâmetro transversal pelomenos em parte de pelo menos 5cm e um comprimento de pelo menos 5m) que contémum fluido, que contém um material, que contém cera, água e um material poliméricoopcionalmente reticulado AA, conforme descrito neste documento.

A invenção abrange a utilização da formulação de um fluido de tratamento, com a qualse trata um material que contém cera, para melhorar a sua mobilidade, sendo a referidaformulação do fluido de tratamento formada por um material polimérico AA, comsegmentos moleculares -O- pendentes da sua coluna dorsal polimérica, podendo omaterial polimérico AA ser reticulado.

Qualquer característica, de qualquer perspectiva, de qualquer invenção ou configuração,descritos neste documento podem ser combinados com quaisquer outras característicasou aspectos de qualquer outra invenção ou configuração descrita neste documentomutatis mutandis.

Serão agora descritas configurações específicas da invenção, de caracterexemplificativo, com referência às figuras que as acompanham, sendo as Figuras 1 a 4planos da viscosidade versus temperatura, para vários petróleos brutos, tratados ou nãotratados.

Exemplo 1- Preparação de soluções aquosas de polivinilalcool

Preparou-se uma solução de polivinilalcool de 10wt%, agitando lentamente umdeterminado montante de água e adicionando à água agitada um determinado montantede polivinilalcool hidrolisado a 88%, de peso molecular 300.000. A suspensão foiagitada por uma hora e, depois disso, foi aquecida a uma temperatura de 60°C, até queas partículas suspensas se dissolvessem e a solução ficasse clara. Deixou-se entãoarrefecer a solução a menos de 5°C, mantendo-a a esta temperatura até ser usada.

Foram preparadas soluções de polivinilalcool com 0,5 a 2wt%, diluindo a solução de10wt%, com água da torneira.

Exemplo 2-Procedimentos Gerais para tratar petróleos brutos

O petróleo bruto foi aquecido acima da sua temperatura de aparecimento da cera (TAC)e depois tratado com uma solução de polivinilalcool, preparada conforme descrito noexemplo 1. O tratamento com a solução pode ser precedido dos passos de prétratamento 1 ou 2 descritos abaixo. O tratamento com a solução pode ser sucedido pelopasso de pós tratamento descrito abaixo.(i) Passo 1 do pré tratamento - com o petróleo bruto acima da sua TAC,adiciona-se um inibidor seleccionado e agita-se manualmente (sacudindo para cima epara baixo) 200 vezes, seguidas de incubação a 85°C, por um período de 1 hora.

(ii) Passo 2 do pré tratamento — com o petróleo bruto acima da sua TAC,adiciona-se um inibidor seleccionado dissolvido ou disperso num solventeorgânico e agita-se manualmente (sacudindo para cima e para baixo) 200vezes, seguidas de incubação a 85°C, por um período de 1 hora.

(iii) Tratamento com solução de polivinilalcool- a solução ou édirectamente adicionada ao petróleo bruto, estando o petróleo acima da suaTAC ou, se o passo de pré tratamento 1 ou o passo 2 ocorrerem, éadicionada aos produtos dos passos do pré tratamento, uma vez mais com omaterial que contem óleo a uma temperatura acima da sua TAC. Depois dese adicionar a solução de polivinilalcool, leva-se a mistura a umatemperatura acima da TAC, mantendo-a durante 1 hora. Depois disso, amistura é agitada manualmente 50 vezes, formando uma dispersão que ésujeita a elevado cisalhamento, durante 5 minutos.

(iv) PÓS tratamento- a dispersão preparada em (iii) é posta em contactocom um dispersante, por exemplo um lignosulfato.

Testes de Materiais

Depois de completo(s) o(s) tratamento(s) referidos no Exemplo 2, as misturas quecontêm o petróleo e o polivinialcool opcional, solventes e inibidores foram testadaspara se avaliarem os seus pontos de fluidez e/ou para se fazerem gráficos deviscosidade versus temperatura, como os que se seguem:

Avaliação do ponto de fluidez - O valor aproximado do ponto de fluidez, obtém-se doseguinte modo:

O aparelho para medir o ponto de fluidez consiste num béquer isolado de 300ml, umagrande barra agitadora magnética, uma sonda de temperatura e uma placa de mistura,quente.

No béquer, onde está a barra agitadora magnética, colocam-se lOml de uma formulaçãoa ser analisada. O agitador é colocado na posição 2,5 e a placa quente no 50, o queeqüivale 45°C aproximadamente. Deixa-se estabilizar o fluido a 45°C durante 10minutos e depois a placa quente é desligada e deixa-se a solução arrefecer. O ponto defluidez/mobilidade é definido como o ponto em que a barra agitadora não semovimentará mais, ou seja, em que o material disperso se separou e aglomerou.

A preparação dos gráficos - aqueceram-se amostras a 55°C e avaliou-se aviscosidade em 100s'1, enquanto se reduziu a temperatura.Exemplos Cl, C2 e 3 a 8

Investigaram-se petróleos tratados e/ou testados, do modo descrito no exemplo 2. Anatureza dos tratamentos e os resultados são apresentados na Tabela 1 e nas Figuras.

Exemplo 9

Neste exemplo, adicionou-se um dispersante de lignosulfato (0,5wt%) à fórmula doExemplo 3, num pós tratamento, de acordo com o tratamento (iv) acima. A Figura 4exemplifica os resultados.

Discussão

Mostrou-se que o tratamento com a solução de polivinilalcool consegue umadiminuição significativa do ponto de fluidez. Se o petróleo for tratado com um inibidorconvencional e/ou solvente, antes do tratamento com a solução de polivinilalcool, entãohá uma melhoria sinergística do ponto de fluidez

<table>table see original document page 16</column></row><table>

Claims

1. Um método de tratar um material que contém cera, para melhorar amobilidade daquela, consistindo o referido método em fazer uma formulaçãodo fluido de tratamento entrar em contacto com o material, consistindo areferida formulação do fluido de tratamento num material polimérico AAque inclui segmentos moleculares -O- pendentes de uma cadeia dorsalpolimérica daquele, na qual o material polimérico AA é opcionalmentereticulado.

2. Um método, de acordo com a reivindicação 1, em que o referido materialque contém cera, antes de entrar em contacto com a referida formulação dofluido de tratamento, tem uma temperatura de aparecimento da cera (TAC)inferior a 100°C.

3. Um método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o referidomaterial que contém cera tem um ponto de fluidez, medido conforme aASTM D97, inferior a 150°C.

4. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que oreferido material que contém cera integra um material derivado de umreservatório de óleo pesado e/ou de depósitos de areia oleígena.

5. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que areferida formulação do fluido de tratamento entra inicialmente em contactocom o referido material que contém cera, num local a jusante dela, numa viade escoamento do fluido, onde foram removidas as fracções leves dopetróleo vivo.

6. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que oreferido material que contém cera está a uma temperatura superior á do seuponto de fluidez, quando inicialmente entra em contacto com a referidaformulação do fluido de tratamento.

7. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que areferida formulação do fluido de tratamento é preparada para dispersar e/ouemulsionar o referido material que contém cera, no contacto com ele.

8. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, paratratar um material que contém cera, que é preparado para escoar ao longo deuma via de escoamento do fluido.

9. Um método de acordo com a reivindicação 8, em que se designa uma via dedescarga, que está posicionada de modo a comunicar com a referida via deescoamento do fluido, sendo as doses da formulação do fluido de tratamentointroduzidas no referido material que contém cera, na referida via deescoamento do fluido, por meio da referida via de descarga.

10. Um método de acordo com a reivindicação 9, em que a razão entre a taxa deescoamento (em peso por unidade de tempo) da formulação de tratamento dofluido na referida via de descarga e a taxa de escoamento (na mesmaunidade) do material que contém cera, na referida via de escoamento dofluido, se situa entre os 0,1 e os 2,5.

11. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações de 8 a 10, em queem que a fracção mássica do material que contém cera, na referida via deescoamento do fluido, depois de contactar com o referida formulação dofluido de tratamento, está entre os 0,4 e os 0,8.

12. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações de 8 a 11, em queimediatamente depois do contacto entre o referido material que contém cerae a referida formulação do fluido de tratamento, a composição na referida viade escoamento do fluido, tem pelo menos 40wt% de água e pelo menos50wt% do referido material que contém cera.

13. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações de 8 a 12, em que areferida formulação do fluido de tratamento tem pelo menos 95wt% de água.

14. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações de 8 a 13, em que areferida formulação do fluido de tratamento tem pelo menos 0,2wt% doreferido material polimérico AA e menos do que 10wt% desse referidomaterial polimérico AA.

15. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações de 8 a 14, em que areferida formulação do fluido de tratamento tem 98,0 a 99,6wt% de água e 0,4 a 2,0 wt% de material polimérico AA; e a razão entre a wt% da referidaformulação do fluido de tratamento e a wt% do referido material que contémcera, com o qual, segundo o método, se estabelece contacto, situa-se entre os 0,5 e 1,5.

16. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações de 8 a 15, em que oreferido material polimérico AA integra um segmento molecular com afórmula,<formula>formula see original document page 18</formula>em que G e G são outras partes da cadeia dorsal polimérica e G é outro segmentomolecular pendente da coluna dorsal polimérica

17. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações de 8 a 16, em que oreferido material polimérico AA integra um segmento molecular <formula>formula see original document page 19</formula>

18. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 17, em que arazão entre o número de grupos de acetato e o número de grupos de hidroxilno referido material polimérico AA, se situa entre os 0,1 e 1.

19. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que oreferido material polimérico AA tem um número médio, em peso molecular(Mn), de pelo menos 10.000 e menor que 50.000.

20. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que oreferido material polimérico AA é um polímero ou co-polímero depolivinilalcool.

21. Um método, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, do qualfaz parte um passo de pré tratamento, que consiste em estabelecer contactoentre um petróleo bruto que contém cera e um fluido de pré - tratamento, demodo a preparar o material que contém cera para contactar com a formulaçãodo fluido de tratamento do método.

22. Um método, de acordo com a reivindicação 21, em que o referido fluido depré-tratamento compreende um químico preparado para reduzir o ponto defluidez do petróleo bruto que contém cera.

23. Um método, de acordo com a reivindicação ou reivindicação 22, em que oreferido fluido de pré-tratamento é um álcool ou um composto aromático, umhidrocarboneto, naftaleno, um sal de amina de um ácido sulfónico, um ésteralquilo de cadeia longa, um sistema à base de lignino, um sistema à base deácido sulfónico, um condensado ácido de naftaleno-sulfónico ou umsolvente, por exemplo querosene ou naftaleno.

24. Um método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, que inclui opasso de separar pelo menos uma parte da formulação do fluido detratamento do material que contém cera, depois de o material que contémcera escoar ao longo da referida via de escoamento do fluido.

25. Um método de preparar uma formulação do fluido de tratamento, queconsiste em: estabelecer contacto com um material polimérico AAopcionalmente reticulado, com água, conforme se descreveu em qualquerreivindicação anterior.

26. Uma formulação do fluido de tratamento, que contém pelo menos 98wt% deágua; 2wt% ou menos de um material polimérico AA que inclui segmentosmoleculares -O- pendentes de uma cadeia dorsal polimérica, em que oreferido material polimérico é opcionalmente reticulado.

27. Uma via de escoamento do fluido onde há um fluido composto por materialque contém cera, água e um material polimérico AA opcionalmentereticulado, que inclui segmentos moleculares -O- pendentes de uma cadeiadorsal polimérica, em que o referido material polimérico é opcionalmenterètícütádõ:

28. Uma mistura que consiste de um material que contém cera, água e ummaterial polimérico AA que inclui segmentos moleculares -O- pendentes deuma cadeia dorsal polimérica, em que o referido material polimérico éopcionalmente reticulado.

29. O uso de uma formulação de um fluido de tratamento, para tratar ummaterial que contém cera, para melhorar a mobilidade daquele,compreendendo a referida formulação do fluido de tratamento um materialpolimérico AA, que tem segmentos moleculares -O- pendentes de umacadeia dorsal polimérica daquele, em que o material polimérico AA éopcionalmente reticulado.