NO343246B1 - Fremgangsmåte for å fjerne metallavsetning fra overflate - Google Patents

Fremgangsmåte for å fjerne metallavsetning fra overflate Download PDF

Info

Publication number
NO343246B1
NO343246B1 NO20084425A NO20084425A NO343246B1 NO 343246 B1 NO343246 B1 NO 343246B1 NO 20084425 A NO20084425 A NO 20084425A NO 20084425 A NO20084425 A NO 20084425A NO 343246 B1 NO343246 B1 NO 343246B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
solution
edta
precipitated
barium
chelating agent
Prior art date
Application number
NO20084425A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20084425L (no
Inventor
Richard W Keatch
Original Assignee
M I Production Chemicals Uk Ltd
M I Drilling Fluids Uk Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by M I Production Chemicals Uk Ltd, M I Drilling Fluids Uk Ltd filed Critical M I Production Chemicals Uk Ltd
Publication of NO20084425L publication Critical patent/NO20084425L/no
Publication of NO343246B1 publication Critical patent/NO343246B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F14/00Inhibiting incrustation in apparatus for heating liquids for physical or chemical purposes
    • C23F14/02Inhibiting incrustation in apparatus for heating liquids for physical or chemical purposes by chemical means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • C01F11/462Sulfates of Sr or Ba
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F13/00Compounds of radium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C02F5/12Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing nitrogen
    • C02F5/125Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing nitrogen combined with inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C09K8/528Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning inorganic depositions, e.g. sulfates or carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006Wet processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

Det er beskrevet en fremgangsmåte til å fjerne metallavsetning fra overflater som inkluderer å kontakte overflatene med en første vandig løsning av et chelaterende middel, og til at det chelaterende middel oppløser metallavsetningen, surgjøre løsningen for å danne et bunnfall av chelaterende middel og et bunnfall av metallet fra metallavsetningen, og isolere bunnfallet av det chelaterende middel og bunnfallet av metallet fra den første løsning, selektivt oppløse det utfelte chelaterende middel i en andre vandig løsning, og fjerne det utfelte metallet fra den andre løsning.

Description

Oppfinnelse angir generelt en fremgangsmåte til å fjerne metall eller mineralavsetninger fra overflater, særlig fra overflater til boremaskineri i oljeindustrien.
Underjordiske oljegjenvinningsoperasjoner kan involvere injeksjon av en vandig løsning inn i oljeformasjonen for å hjelpe til å bevege oljen gjennom formasjonen og for å opprettholde trykket i reservoaret når fluider blir fjernet. Det injiserte vann, eller overflatevann (innsjø eller elv) eller vann (for operasjoner offshore) inneholder generelt løselige salter så som sulfater eller karbonater. Disse saltene kan være inkompatible med ionene som allerede finnes i det oljeholdige reservoaret.
Reservoarfluidene kan inneholde høye konsentrasjoner av visse ioner som blir funnet med mye lavere nivåer i normalt overflatevann, så som strontium, barium, sink og kalsium. Særlige løselige uorganiske salter, så som bariumsulfat, (eller baritt) og kalsiumkarbonat, utfelles ofte fra produksjonsvannet i de tilstander som påvirker løseligheten, så som temperatur og trykk, forandres i produksjonsborehullene og oppe på dekket. Dette er spesielt fremherskende når inkompatible vann blandes, så som formasjonsvann, sjøvann eller produsert vann.
Noen mineralavsetninger har potensial til å innholde naturlige forekomster av radioaktivt materiale (NORM). De primære radionuklider som kontaminerer oljefeltutstyr inkluderer Radium-226 (<226>Ra) og Radium-228
Noen mineralavsetninger har potensial til å innholde naturlige forekomster av radioaktivt materiale (NORM). De primære radionuklider som kontaminerer oljefeltutstyr inkluderer Radium-226 (<226>Ra) og Radium-228 (<228>Ra), som er dannet fra den radioaktive nedbrytning av Uran-228 (<228>U) og Thorium-232 (<232>Th). Mens<238>U og<232>Th er funnet i mange undergrunnsformasjoner, er de ikke meget løselige i reservoarfluider. Datterproduktene<226>Ra og<228>Ra er imidlertid løselige og kan migrere som ioner inn i reservoarfluidene for eventuelt å komme i kontakt med det injiserte vann. Mens disse radionuklidene ikke presipiteres direkte, blir de generelt utfelt sammen i bariumsulfatavsetninger, og forårsaker at avsetningen er lett radioaktiv.
Fordi barium- og strontiumsulfater ofte blir utfelt sammen med radiumsulfat og gjør avsetningen lett radioaktiv, opptrer behandlingsvanskelighet også ved ethvert forsøk på å fjerne avsetningen fra utstyret. Ulik vanlige kalsiumsalter som har invers løselighet, er bariumsulfatløselighet så vel som strontiumsulfatløselighet, lavest ved lave temperaturer, og dette er spesielt problematisk ved prosessering hvori temperaturen i fluidene faller. Moderne ekstraksjonsteknikker resulterer ofte i temperaturfall i de produserte fluider (vann, olje- og gassblandinger), (så lav som 5 °C) og fluider som er inneholdt i produksjonsrørene for lange tidsperioder (24 timer eller lenger), noe som fører til økede nivåer av avsetningsdannelse. Fordi bariumssulfat og strontiumsulfat danner meget harde, meget uoppløselige avsetninger som er vanskelige å forhindre, er oppløsning av sulfatavsetninger vanskelig (krever høy pH, lange kontakttider, varme og sirkulasjon) og kan bare utføres oppå dekket.
Når rør og utstyr brukt i oljefeltoperasjoner blir belagt med avsetninger, må skorpene fjernes på en tids- og kostnadseffektiv måte. Noen ganger blir kontaminert rør og utstyr ganske enkelt fjernet og erstattet med nytt utstyr. Når det gamle utstyret er kontaminert med NORM, kan ikke dette avsetningsbelagte utstyret fjernes lett på grunn av avfallets radioaktive natur. Oppløsning av NORM-avsetning og fjerning kan bli en kostbar og farlig affære. For tiden er en betydelig mengde av oljefeltrørgods og annet utstyr lagret i lagringsfasiliteter og venter på dekontaminering. Noe utstyr, når det er renset, kan anvendes på nytt, men annet utstyr må fjernes som avfall. Når det er fjernet fra utstyret eksisterer flere muligheter for fjerning av NORM, inkludert bokavhending under lukking av brønnen, dypbrønninjeksjon, landfyllavhending og salthuleinjeksjon.
Typiske dekontamineringsprosesser for utstyr har inkludert både kjemiske og mekaniske anstrengelser, så som maling, høytrykksvannspyling, sandblåsing, kryogennedsenking, kjemiske kompleksdannere og løsningsmidler. Vannspyling ved å bruke trykk av 140MPa (med og uten slipemidler) er blitt den dominerende teknikken brukt for NORM-fjerning. Anvendelse av høytrykksvannspyling krever imidlertid generelt at hvert rør eller utstyrsbit må behandles individuelt med betydelige nivåer av manuell intervensjon, som er både tidsforbrukende og kostbart, men også noen ganger mislykkes det å behandle det kontaminerte arealet grundig. Når avsetningen inkluderer NORM innebærer denne teknikken også øket eksponeringsrisiko for arbeidere og omgivelsene.
Mens kjemiske kompleksdannere, så som EDTA (etalylenediamintetraeddiksyre) eller DTPA (diethylenetriaminpentaeddiksyre) har i lang tid vært brukt til å fjerne avsetning fra oljefeltutstyr, i det når EDTA blir mettet med avsetningsmetallkationer blir det brukte løsningsmiddel generelt avhendet ved reinjeksjon inn i den underjordiske formasjonen. Imidlertid, fordi prosessen krever at avhending av løsningsmidler som har vært mettet, gjør de store mengder av ganske dyrt løsningsmiddel som er nødvendig for dekontaminering at prosessen forbys økonomisk.
US-patentnummer 5, 234, 602 diskuterer en prosess hvor det kompleksdannende middel blir regenerert i løsning gjennom dekontamineringssyklusen. ’602-patentet lærer at ved å senke pH i løsningen til en løsning på 4-9, fortrinnsvis 5-7, etterfulgt av utskilling av barium med DTPA, kan de kompleksdannende bariumioner forskyves fra kompleksdannende midler og utfelles som et uoppløselig bariumsalt, så som bariumsulfat. Når den utfelte forbindelsen er blitt dannet og er blitt fjernet fra DTPA-løsningen, kan DTPA-løsningen benyttes på nytt for å løse ytterligere avsetning. Fig. 1-2 i ’602-patentet viser at mens den kumulative mengde av bariumsulfat fjernet fra et rør kan økes ved å bruke det regenererte DTPA, reduseres mengden fjernet pr. syklus. Den observerte reduksjon i produktivitet i DTPA-løsning kan være resultat av økede mengder av urenheter, det vil si uløselige salter dannet fra de andre mineralavsetningene på utstyret eller den suksessive tilsetning av syre og base, i løsning med hver suksessiv syklus og/eller en reduksjon i konsentrasjonen av det kompleksdannende middel i det mer vann blir dannet under regenereringssyklusen.
US 3951827 A angir et system og en fremgangsmåte for å fjerne metallavsetninger fra overflater. Overflatene bringes i kontakt med en løsning som inneholder et chelaterende middel, for eksempel EDTA, og et uorganisk fluorsalt.
Følgelig eksisterer det et behov for et økonomisk effektivt middel for å fjerne avsetning fra oljefeltutstyr med lav risiko for eksponering til radioaktivt materiale.
I et aspekt angår utforminger beskrevet heri en fremgangsmåte til å fjerne avsetning fra overflater som inkluderer og bringer overflatene i kontakt med en første vandig løsning av en EDTA og kaliumkarbonat, og tillate EDTA å oppløse avsetningen, hvor avsetningen omfatter minst et av bariumsulfat, strontiumsulfat, og radiumsulfat og surgjøre en første løsning til pH 0 til 1 for å danne et bunnfall av EDTA og bunnfall av et uløselig salt av minst en av barium, strontium og radium, isolere det utfelte EDTA og det utfelte uløselig salt av minst en av barium, strontium og radium fra den første løsning, selektivt oppløse det utfelte EDTA i en andre vandig løsning ved å bringe pH av den andre vandige løsningen til en pH fra 5 til 7, og fjerne det utfelte uløselige salt av minst en av barium, strontium og radium fra den andre løsning. Utforminger av fremgangsmåten er definert i de uselvstendige kravene.
Andre aspekter og fordeler av oppfinnelsen vil være klart fra den følgende beskrivelse og de vedlagte krav.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Fig. 1 viser et flytskjema av en utforming beskrevet heri for å løse mineralavsetning.
DETALJERT BESKRIVELSE
I et aspekt angår utformingen beskrevet heri en fremgangsmåte til å løse mineralavsetning fra oljefeltutstyr. Særlig angår utformingen som beskrevet heri en fremgangsmåte til å løse avsetning hvori det aktive chelaterende middel kan tilbakeføres for ytterligere anvendelse.
Mineralavsetning som kan effektivt fjernes fra oljefeltutstyr i utformingen beskrevet heri inkluderer oljefeltavsetninger, så som for eksempel salter av jordalkaliemetaller eller andre divalente metaller inkludert sulfater av barium, strontium og radium og kalsium, karbonater av kalsium, magnesium og jern, metallsulfider, jernoksid og magnesiumhydroksid.
En fremgangsmåte til å løse en mineralavsetning i henhold til en utforming beskrevet heri er beskrevet i fig. 1. Som vist i fig. 1 kan avsetningen initielt fjernes fra oljefeltutstyret ved å eksponere avsetningen til en vandig løsning som inkluderer et chelaterende middel og et konverteringsmiddel (trinn 100). Som brukt heri er ”chelaterende middel” et kjemikalie hvis molekylære struktur kan legge seg rundt og/eller isolere en viss type av ion i et stabilt og løselig kompleks. Divalende kationer danner stabile og løselige komplekse strukturer med flere typer av chelaterende kjemikalier. Når de holdes på innsiden av komplekse har kationene begrenset mulighet til å reagere med andre ioner, for eksempel leire eller polymerer. Som brukt heri er ”konverteringsmiddel” et kjemikalie som kan assistere ved oppløsning av avsetningen ved å konvertere et ekstremt uløselig salt til et mer løselig salt. GB2314865, som er inkorporert heri ved referanse i sin helhet, beskriver inkorporering av et konverteringsmiddel i en løsende oppløsning for å øke hastigheten av oppløsningen av avsetningen.
Ved eksponering av avsetningen til chelateringsmiddelet kan chelateringsmiddelet forårsake at avsetningen oppløses ved kompleksering med jordalkalisk metall i avsetningssaltet (trinn 110). Når det chelaterende middelet blir mettet med metallkationene fra avsetningen kan løsningen surgjøres til en pH på ca.0-10 (trinn 120). I det pH reduseres kan tilgjengeligheten av anioner, med hvilke de avgitte eller isolerte kationer kan reagere, tillate at kationene frigjøres fra det chelaterte kompleks for å danne et uløselig salt som vil felles ut av løsningen. Reduksjon av pH til ca.0-1 kan også forårsake at det chelaterende middel felles ut av løsningen i sin sure form.
Det utfelte chelateringsmiddel og jordalkaliemetallsalt kan deretter isoleres fra den gjenværende del av løsningen (trinn 130). Isolering av bunnfall kan for eksempel utføres ve å filtrere faststoffene eller dekantere løsningen fra faststoffene. Når faststoffene først er isolert fra den gjenværende del av første løsning kan de innføres i en fersk løsning som inneholder vann og konverteringsmiddel for selektivt å oppløse det utfelte chelateringsmiddel (trinn 140). Når først det chelaterende middel er blitt selektivt gjenoppløst kan det fremdeles utfelte jordalkaliemetallsaltet skilles fra løsningen for avhending (trinn 150).
pH i løsningen kan heves til ca. 9-14, og løsningen kan eventuelt gjenbrukes for å fjerne avsetning fra et annet stykke av utstyret eller ytterligere avsetning fra den samme utstyrsbit (trinn 160). Ved å isolere de to bunnfallene og selektivt oppløse chelateringsmiddelet i en løsning av ferskvann og konverteringsmiddelet, kan den resirkulerte løsning bestå essensielt av vann, konverteringsmiddel og chelateringsmiddelet.
I en utforming kan chelateringsmiddelet som anvendes i løsningen til å oppløse metallavsetningen være en polydentatchelator slik at flertallet av bindinger med metallionene kan dannes ved kompleksering med metallet. Polydentatchelatorer som er egnet for anvendelse i utforminger beskrevet heri inkluderer for eksempel etylendiaminetraeddiksyre (EDTA), dietylentriaminpentaeddiksyre (DTPA), nitriltrieddiksyre (NTA), etylenglykoltetraeddiksyre (EGTA), 1,2-bis(oaminfenoksy)etan-N,N,N’,N’-tetraeddiksyre (BAPTA), sykloheksandiamintetraeddiksyre (CDTA), trietylentetraaminheksaeddiksyre (TTHA), salter derav og blandinger derav. Denne listen er imidlertid ikke ment å representere noen begrensning på chelateringsmidlene som er egnet for anvendelse i utformingene beskrevet heri. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at seleksjon av chelateringsmiddel kan avhenge av metallavsetningen som skal oppløses. Særlig kan seleksjon av chelateringsmiddel relateres til spesifisiteten som chelateringsmiddelet har til et spesielt avsetningskation, logK-verdi, optimale pH for sekvestering og den kommersielle tilgjengeligheten til chelateringsmiddelet.
I en særlig utforming er chelateringsmiddelet brukt til å oppløse metallavsetning, EDTA eller salter derav. Salter av EDTA kan for eksempel inkludere alkaliemetallsalter så som tetrakaliumsalt eller tetranatriumsalt. I det pH i den oppløsende løsning imidlertid er forandret i prosessene beskrevet heri, kan dikalium eller dinatriumsalt eller syre være tilstede i løsningen.
I en utforming kan konverteringsmiddelet inkludere ethvert egnet kjemikalie som kan assistere ved oppløsning av metallavsetningen og dannelse av chelateringsmiddel-metallkompleks. I en særlig utforming kan konverteringsmiddelet inkludere kaliumkarbonat. I andre utforminger kan konverteringsmiddelet inkludere minst en av alkalimetallkarbonater, alkalimetallbikarbonater og ammoniumklorid.
Surgjøring av løsningen ved utfelling av chelateringsmiddelet fra løsningen kan oppnås ved tilsetting av en mineralsyre eller sterk syre. I en særlig utforming kan syren inkludere minst en av saltsyre, salpetersyre, bromsyre, jodsyre, maursyre, fluorsyre, svovelsyre og klorsyre. I en annen særlig utforming blir saltsyre brukt til å surgjøre den oppløsende løsningen. I enda en annen spesiell utforming kan svovelsyre brukes alene eller i kombinasjon med minst saltsyre for å surgjøre den oppløsende løsningen.
I det chelateringsmiddelet blir utfelt fra løsningen blir de sekveserte eller isolerte metallionene frigjort og kan reagere med anioner i løsningen til å danne uløselige salter som også vil felles ut av den oppløsende løsning. I en utforming kan en kilde for ytterligere anioner som vil danne et uløselig salt eventuelt tilsettes løsningen for å sikre en tilstrekkelig mengde av tilgjengelige anioner som vil reagere med de frigjorte metallkationer. I en annen utforming kan en sulfationkilde eventuelt tilsettes løsningen.
I en utforming kan det utfelte uløselige saltet inkludere minst en av bariumsulfat, strontiumsulfat og radiumsulfat. I en annen utforming blir alkalimetallsulfatet tilsatt til løsningen for å sikre adekvat dannelse av det minst ene av bariumsulfat, strontiumsulfat og radiumsulfat. Bunnfallene kan separeres fra løsningen ved å bruke teknikker kjent av en med vanlig kunnskap på området, så som ved filtrering, dekantering og/eller ved hevertvirkning.
For selektivt å løse det bunnfalte chelateringsmiddel uten å løse det bunnfelte metallsalt blir de isolerte bunnfallene brakt i kontakt med en vandig løsning hvori pH i løsningen kan være slik at det chelaterende middel kan oppløse men enda ha begrenset evne til å chelatere bariumsulfatet på nytt. I en utforming kan pH i løsningen bringes til en pH som varierer fra ca. 5 til 7. I en annen utforming kan pH i løsningen bringes til ca. 6. I en spesiell utforming, inkluderer den vandige løsning hvori chelateringsmiddelet er selektivt oppløst et konverteringsmiddel. I en annen spesiell utforming kan pH i løsningen nås ved tilsetning av et alkalimetallhydroksid, karbonat eller bikarbonat.
I utforming kan den ferske løsning som inkluderer det gjenoppløste chelateringsmiddel brukes om igjen for å oppløse avsetninger fra den samme eller en annen bit av utstyr. Det fremdeles utfelte uløselige metallsalt kan fjernes fra løsningen, så som ved filtrering, dekantering og/eller hevertvirksomhet. Før gjenbruk av løsningen og etter fjerning av det uløselige metallsalt, blir i en utforming pH i løsningen hevet til en pH-verdi i området 9-14. I en annen utforming blir pH i løsningen hevet til en pH-verdi i området 10-10,5. I enda en annen utforming blir pH i løsningen hevet ved å tilsette en ytterligere mengde av konverteringsmiddel i løsningen. I enda en annen utforming blir pH i løsningen ved å tilsette et alkalihydroksid til løsningen. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at mengden av konverteringsmiddel som skal tilsettes vil avhenge av det spesielle konverteringsmiddel brukt og den ønskede pH-verdi i løsningen.
I noen utforminger beskrevet heri kan den oppløsende løsning ha en oppløsningskapasitet på minst 70 gram avsetning pr. liter oppløsende løsning. I andre utforminger kan den oppløsende løsning ha en oppløsende kapasitet på minst 80 gram av avsetning pr. liter oppløsende løsning. I en utforming kan høy effekt ultralyd, lavfrekvent sonisk energi eller en laveffekt ultralyd anvendes sammen med utformingene beskrevet heri for å øke hastigheten til oppløsning av avsetningen i løsningene beskrevet heri.
Eksempelmessig utforming
I en utforming blir en vandig løsning som inkluderer 10 vektprosent EDTA, 15 vektprosent kaliumkarbonat og 75 vektprosent vann innført til en bit av utstyr som har minst en del av dets overflate dekket av en av bariumsulfatmineralavsetning. Etter at den vandige løsning har hovedsakelig oppløst bariumsulfatmineralavsetningen kan løsningen surgjøres ved en saltsyre til en pH mellom 0 og 1. Ved isolering av de utfelte faststoffer kan en fersk løsning av kaliumkarbonat tilsettes til faststoffene for å oppnå en endelig pH på ca. 6, hvorved dikaliumsaltet av EDTA vil dannes og vil være løselig på et nivå på ca. 10 vektprosent. Etter filtrering av det enda utfelte bariumsulfat ut av løsningen, kan ytterligere kaliumkarbonat tilsettes filtratet for å bringe mengden av kaliumkarbonat i løsningen til ca. 15 vektprosent. De følgende ligninger illustrerer oppløsningen og påfølgende isolering av en bariumsulfatavsetning og regenerering av EDTA i henhold til en utforming beskrevet heri:
EDTA-K4+ K2CO3+ BaSO4(1)
EDTA-K4+ BaCO3+ K2SO4(2)
EDTA-K2Ba K2CO3+ K2SO4(3)
↓ 2HCl
EDTA-K2Ba 2KCl H2O CO2+ K2SO4(4)
↓ 4HCl
EDTA-H4(s) BaSO4(s) 6KCl H2O (6)
↓ Filter � 6KCl H2O
EDTA-H4(s) BaSO4(s) (7)
↓ K2CO3
EDTA-K2H2(aq) BaSO4(s) H2O CO2(8)
↓ Filter � BaSO4
EDTA-K2H2+ H2O (9)
↓ K2CO3
EDTA-K4+ 2H2O CO2(10) ↓ K2CO3
EDTA-K4+ 2H2O K2CO3(11)
Ligningene (1)-(3) viser konversjon av bariumsulfat med kaliumkarbonat til bariumkarbonat og påfølgende chelatering av barium med tetrakalium EDTA for å danne kaliumsulfat som et biprodukt. I en surgjøring av løsningen, vist i ligning (4)-(6), reagerer saltsyre initielt med kaliumkarbonat til å danne kaliumklorid, vann og karbondioksidgass. Når kaliumkarbonat først har reagert ferdig, forskyver ytterligere saltsyre det utfelte barium fra chelatet og erstatter deretter de to kaliumionene assosiert med EDTA til å danne EDTA i sin uløselige sure form som vil felles ut av løsningen i pH-området 0-1. De fortrengte bariumionene kan danne uløselige bariumsulfat og felles ut av løsningen. Bunnfallene kan isoleres fra kaliumkloridløsningen som vist i ligning (7). En løsning av kaliumkarbonat kan tilsettes til bunnfallene for selektivt å gjenoppløse EDTA som dikaliumsalt ved en pH på ca.6 og ikke oppløse bariumsulfatet slik at det kan fjernes fra løsningen som vist i ligning (8)-(9). Som vist i ligning (10)-(11), kan ytterligere kaliumkarbonat tilsettes for å konvertere dikaliumsaltet EDTA til tetrakaliumsaltet og også som å virke som et konverteringsmiddel slik at reaksjonssyklusen kan gjentas ved innføring av ytterligere bariumsulfatavsetning.
Fordelaktig kan utformingene beskrevet heri tilveiebringe en prosess ved hvilke mineralavsetninger kan fjernes fra oljefeltutstyr og den oppløsende løsning kan gjenbrukes uten tap av yteevne. Ved å utfelle metallavsetningen og det chelaterende middel som en uløselig syre kan i inaktive salter som forblir i den oppløsende løsning fjernes fra systemet for å unngå oppbygging av urenheter i den oppløsende løsning som ellers kunne føre til en reduksjon i hastighet og /eller effektivitet av avsetningsoppløsningsyteevne. Hvis små mengder av chelaterende middel tapes i prosessen kan små mengder tilsettes i påfølgende reaksjonssykluser slik at resirkulering av det chelaterende middel og oppløsende løsning kan utføres uten at det tapes yteevne i form av oppløsningshastighet og sekvesteringskapasitet i de påfølgende sykluser. Kontaminert utstyr kan lett behandles ved å senke gjenstanden eller et antall gjenstander i et volum av løsning for å oppløse avsetningene som er festet derpå. Risiko for eksponering av dekontamineringsoperatører kan være minimal på grunn av den kjemiske oppløsning av det kontaminerte materialet uten at det krever operatørkontakt.
Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet med hensyn på et begrenset antall utforminger vil de med kunnskap på området som har fordelen av denne beskrivelse forstå at andre utforminger kan frembringes som ikke avviker fra oppfinnelsens område som beskrevet heri. Følgelig skal oppfinnelsens område bare være begrenset av de vedlagte krav.

Claims (6)

PATENTKRAV
1. Fremgangsmåte for å fjerne metallavsetning fra overflater, omfattende;
å bringe overflatene i kontakt med en første vandig løsning som omfatter; EDTA; og
kaliumkarbonat;
å tillate EDTA å oppløse metallavsetningen, hvor metallavsetningen omfatter minst en av bariumsulfat, strontiumsulfat og radiumsulfat;
å surgjøre den første løsningen til en pH fra 0 til 1 for å danne et utfelt EDTA og et utfelt uløselig salt av minst en av barium, strontium og radium;
å isolere det utfelte EDTA og det utfelte uløselige saltet av minst en av barium, strontium og radium fra den første løsningen;
å selektivt oppløse det utfelte EDTA i en andre vandig løsning ved å bringe pH til den andre vandige løsningen til en pH fra 5 til 7; og
å fjerne det utfelte uløselige saltet av minst en av barium, strontium og radium fra den andre løsningen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor surgjøringen omfatter å tilsette saltsyre til den første løsningen.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å tilveiebringe en sulfationkilde til den første løsningen.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å øke pH til den andre løsningen med den selektivt oppløste EDTA til 9-14.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, videre omfattende å bringe en overflate som har metallavsetning derpå i kontakt med den andre løsningen.
6. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor den selektive oppløsningen omfatter å tilsette en løsning med kaliumkarbonat til de isolerte utfellingene.
NO20084425A 2006-03-23 2008-10-21 Fremgangsmåte for å fjerne metallavsetning fra overflate NO343246B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US78504506P 2006-03-23 2006-03-23
PCT/US2007/064823 WO2007109798A1 (en) 2006-03-23 2007-03-23 A method for dissolving oilfield scale

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20084425L NO20084425L (no) 2008-12-22
NO343246B1 true NO343246B1 (no) 2018-12-17

Family

ID=38522777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20084425A NO343246B1 (no) 2006-03-23 2008-10-21 Fremgangsmåte for å fjerne metallavsetning fra overflate

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7470330B2 (no)
EP (1) EP1996745B1 (no)
CN (1) CN101432464B (no)
AU (1) AU2007227380B2 (no)
BR (1) BRPI0709119B1 (no)
CA (1) CA2646533C (no)
EA (1) EA010791B1 (no)
MX (1) MX2008011997A (no)
NO (1) NO343246B1 (no)
UA (1) UA92607C2 (no)
WO (1) WO2007109798A1 (no)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7563377B1 (en) * 2005-03-03 2009-07-21 Chemical, Inc. Method for removing iron deposits in a water system
EP2245107A4 (en) * 2008-01-16 2011-07-06 Mi Llc PROCESS FOR PREVENTING BZW. RESOLUTION OF XANTHAN DEPOSITS
US8323416B2 (en) * 2008-06-30 2012-12-04 Uop Llc Process and composition for removing a scale deposit
JP6056183B2 (ja) * 2012-04-27 2017-01-11 富士電機株式会社 スケール抑制装置、その装置を用いた地熱発電システム及びスケール抑制方法
JP5906926B2 (ja) * 2012-04-27 2016-04-20 富士電機株式会社 スケール抑制装置、その装置を用いた地熱発電システム及びスケール抑制方法
US9745504B2 (en) 2013-03-21 2017-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore servicing compositions and methods of making and using same
US9512348B2 (en) 2013-03-28 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Removal of inorganic deposition from high temperature formations with non-corrosive acidic pH fluids
US9816022B2 (en) 2013-05-31 2017-11-14 Halliburton Energy Services, Inc. Ampholyte polymeric compounds in subterranean applications
JP6115730B2 (ja) * 2014-01-10 2017-04-19 住友金属鉱山株式会社 液体分析方法、金属回収方法およびスケール再発生抑制方法
CN105220166A (zh) * 2015-09-28 2016-01-06 武汉钢铁(集团)公司 一种汽车涂装用环保脱脂剂及其使用方法
WO2017083046A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-18 Aecom Technical Services, Inc System and method for removal of impurities resulting from the use of soda ash in coal fired power plants
US9783728B2 (en) 2016-01-12 2017-10-10 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method for removing iron sulfide scale
US9896615B2 (en) * 2016-04-29 2018-02-20 Fqe Chemicals Inc. Composition for removing naturally occurring radioactive material (NORM) scale
US10982129B2 (en) * 2016-08-05 2021-04-20 NuGeneration Technologies, LLC Composition and method for making converter-dissolver composition for dissolving metal sulfate scales from surfaces
CN106756009B (zh) * 2016-12-07 2018-05-08 中南大学 一种处理氨与氮三乙酸协同配位浸锌溶液的方法
CN108793440A (zh) * 2017-05-04 2018-11-13 中国石油化工股份有限公司 一种循环冷却水低温阻垢剂组合物及其应用
CA3064308A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Saudi Arabian Oil Company Iron sulfide removal in oilfield applications
CA2977923A1 (en) * 2017-09-01 2019-03-01 Fluid Energy Group Ltd. Composition useful in sulfate scale removal
MX2020013338A (es) 2018-07-17 2021-05-27 Halliburton Energy Services Inc Disolucion de incrustaciones de sulfato metalico.
CA3038556A1 (en) 2019-04-01 2020-10-01 Fluid Energy Group Ltd. Composition useful in sulfate scale removal
CA3049343A1 (en) 2019-07-11 2021-01-11 Fluid Energy Group Ltd. Composition useful in sulfate scale removal
CA3057217A1 (en) * 2019-10-02 2021-04-02 Fluid Energy Group Ltd. Composition useful in metal sulfide scale removal
US11518926B2 (en) 2020-07-17 2022-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Removal of a mineral phase from a surface associated with a wellbore
US11591880B2 (en) 2020-07-30 2023-02-28 Saudi Arabian Oil Company Methods for deployment of expandable packers through slim production tubing
CN113025818B (zh) * 2021-03-19 2022-07-29 中南大学 一种从钼酸盐溶液中催化沉淀分离回收钨的方法
CA3114487A1 (en) 2021-04-09 2022-10-09 Fluid Energy Group Ltd Composition useful in sulfate scale removal
US11773313B2 (en) 2021-08-16 2023-10-03 Halliburton Energy Services, Inc. Single-fluid mixed scale dissolution
US11795372B2 (en) * 2021-09-08 2023-10-24 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method of removing sulfate scale
CN114318010B (zh) * 2021-12-29 2022-11-08 中国科学院地球化学研究所 用dtpa从钡渣中浸出钡并制备硫酸钡的方法
US12227693B2 (en) 2022-09-09 2025-02-18 Saudi Arabian Oil Company Aqueous fluid compositions and barite scale removal therewith

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951827A (en) * 1973-12-03 1976-04-20 Borg-Warner Corporation Composition and method for removing insoluble scale deposits from surfaces
US4485874A (en) * 1983-10-14 1984-12-04 Atlantic Richfield Company Method for scale removal and scale inhibition in a well penetrating a subterranean formation
US4495996A (en) * 1983-12-01 1985-01-29 Atlantic Richfield Company Method for scale removal and scale inhibition in a well penetrating a subterranean formation

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3033214A (en) * 1955-01-20 1962-05-08 Dow Chemical Co Recovery and reuse of complexing agents from spent solutions
US3625761A (en) * 1969-12-23 1971-12-07 Texaco Inc Method for the treatment of alkaline earth metal sulfate scale
US3873362A (en) * 1973-05-29 1975-03-25 Halliburton Co Process for cleaning radioactively contaminated metal surfaces
US4147647A (en) 1973-10-15 1979-04-03 Petrolite Corporation Scale converters
US3925827A (en) * 1974-04-03 1975-12-16 Monogram Ind Inc Waste products incineration system for a vehicle or the like
US4030548A (en) 1976-04-28 1977-06-21 Shell Oil Company Economically dissolving barium sulfate scale with a chelating agent
US5049297A (en) 1989-04-03 1991-09-17 Mobil Oil Corporation Sulfate scale dissolution
US5259980A (en) 1989-04-03 1993-11-09 Mobil Oil Corporation Compositions for dissolution of sulfate scales
US5084105A (en) 1989-04-03 1992-01-28 Mobil Oil Corporation Sulfate scale dissolution
US4973201A (en) 1990-03-09 1990-11-27 Mobil Oil Corporation Method for removing scale and radioactive material from earth
US5200117A (en) 1989-04-03 1993-04-06 Mobil Oil Corporation Sulfate scale dissolution
US4980077A (en) 1989-06-22 1990-12-25 Mobil Oil Corporation Method for removing alkaline sulfate scale
US5068042A (en) 1990-07-26 1991-11-26 Mobil Oil Corporation Dissolution of sulfate scales
US5234602A (en) 1990-10-05 1993-08-10 Mobil Oil Corporation Method for regenerating scale solvent
US5087371A (en) * 1990-11-14 1992-02-11 Mobil Oil Corporation Method for regenerating scale solvent
US5225087A (en) * 1991-05-10 1993-07-06 Westinghouse Electric Corp. Recovery of EDTA from steam generator cleaning solutions
US5151196A (en) * 1991-09-27 1992-09-29 Mobil Oil Corporation Method for regenerating scale solvent
US5322644A (en) * 1992-01-03 1994-06-21 Bradtec-Us, Inc. Process for decontamination of radioactive materials
US5685918A (en) 1994-07-29 1997-11-11 Ambar, Inc. Composition for removing scale
US5550313A (en) * 1994-10-20 1996-08-27 Institute Of Gas Technology Treatment of norm-containing materials for minimization and disposal
CN1041118C (zh) * 1994-11-18 1998-12-09 刘威 汽车水箱除垢剂
GB9613714D0 (en) 1996-06-29 1996-08-28 Keatch Richard W Removal of scale from surfaces
CN1235126A (zh) * 1998-05-09 1999-11-17 张亚尊 机动车水路除垢剂
CN1245836A (zh) * 1998-08-20 2000-03-01 大连三星五洲化工有限公司 强力除垢剂
GB9909749D0 (en) * 1999-04-29 1999-06-23 Mineral Recovery Systems Limit Purification method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951827A (en) * 1973-12-03 1976-04-20 Borg-Warner Corporation Composition and method for removing insoluble scale deposits from surfaces
US4485874A (en) * 1983-10-14 1984-12-04 Atlantic Richfield Company Method for scale removal and scale inhibition in a well penetrating a subterranean formation
US4495996A (en) * 1983-12-01 1985-01-29 Atlantic Richfield Company Method for scale removal and scale inhibition in a well penetrating a subterranean formation

Also Published As

Publication number Publication date
CA2646533C (en) 2011-12-06
WO2007109798A1 (en) 2007-09-27
NO20084425L (no) 2008-12-22
CN101432464A (zh) 2009-05-13
EP1996745A4 (en) 2010-04-28
EA010791B1 (ru) 2008-12-30
EP1996745A1 (en) 2008-12-03
US20070221246A1 (en) 2007-09-27
AU2007227380A1 (en) 2007-09-27
BRPI0709119B1 (pt) 2018-04-03
AU2007227380B2 (en) 2011-02-24
BRPI0709119A2 (pt) 2011-06-28
CA2646533A1 (en) 2007-09-27
EP1996745B1 (en) 2018-05-09
US7470330B2 (en) 2008-12-30
UA92607C2 (ru) 2010-11-25
CN101432464B (zh) 2011-12-21
EA200701520A1 (ru) 2007-12-28
MX2008011997A (es) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO343246B1 (no) Fremgangsmåte for å fjerne metallavsetning fra overflate
US8091653B2 (en) Methods of formulating weighting agents using processed waste waters
US4980077A (en) Method for removing alkaline sulfate scale
US8074332B2 (en) Method for removing oilfield mineral scale from pipes and tubing
US5082492A (en) Recovery of precious metals from aqueous media
US5685918A (en) Composition for removing scale
EP0418374B1 (en) Sulfate scale dissolution
US5084105A (en) Sulfate scale dissolution
US5259980A (en) Compositions for dissolution of sulfate scales
US5049297A (en) Sulfate scale dissolution
US4114693A (en) Method of treating formation to remove ammonium ions without decreasing permeability
US9896615B2 (en) Composition for removing naturally occurring radioactive material (NORM) scale
US5111887A (en) Method for reducing radioactivity of oilfield tubular goods contaminated with radioactive scale
JPS59500323A (ja) 水放出穿孔井戸の放水量の増加方法
GB2314865A (en) Removal of sulphate scale from surfaces
CA2928419C (en) Composition for removing naturally occuring radioactive material (norm) scale
NO180571B (no) Fremgangsmåte ved anvendelse av væskemembran for fjerning av avleiringer fra utstyr og jordformasjoner
GB2629185A (en) Compositions for Dissolving Mercury Sulphide and Methods of Use
BRPI0605005B1 (pt) Composição e processo para a dissolução de incrustações de sulfatos alcalinos em equipamentos de superfície, sub-superfície e na formação petrolífera

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative

Representative=s name: HAMSOE PATENTBYRA AS, POSTBOKS 171, 4301 SANDNES

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: M-I PRODUCTION CHEMICALS UK LTD, GB