本發(fā)明涉及熱穩(wěn)定的聚合物阻垢劑組合物及其用途。本發(fā)明的聚合物阻垢劑組合物特別適用于高壓/高溫應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：阻垢聚合物經(jīng)常用于水處理和油田應(yīng)用中，以最小化和/或防止積垢。由于帶有鈣、鋇、鍶等堿土金屬陽(yáng)離子的水的存在以及磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽等陰離子的存在，在含水混合物和地下巖層的運(yùn)輸中可能會(huì)發(fā)生積垢。當(dāng)這些離子處于足夠的濃度時(shí)，可形成沉淀物，沉淀物累積在用于運(yùn)輸?shù)墓艿阑蛟诘叵聨r層中使用的管道的內(nèi)表面上，這限制了所關(guān)注介質(zhì)(例如水或油)的流動(dòng)。在油田應(yīng)用中，通常形成的垢包括通常在用于井刺激的淡水或鹽水中形成的硫酸鈣、硫酸鋇和/或碳酸鈣垢，這是由于這些特定離子的濃度增加、水的pH、壓力和溫度產(chǎn)生的結(jié)果。此外，磷酸鈣可以在通常用于處理井和管道腐蝕的磷酸鹽的存在下形成。這些礦物沉淀物的累積可以減少或阻斷管道和巖層中的流動(dòng)并導(dǎo)致其它問(wèn)題。在許多情況下，存在大量積垢的第一次警告可能是井性能的下降。在這些情況下，除垢技術(shù)是必要的。因此，由于結(jié)垢，所以需要包括停機(jī)時(shí)間的潛在的大量成本來(lái)進(jìn)行修復(fù)。阻垢材料通常在生產(chǎn)之前通過(guò)擠壓處理施加到巖層。在這些應(yīng)用中，加入的是相對(duì)濃縮形式的阻垢劑。使用這種方法，阻垢劑被泵送到產(chǎn)水區(qū)并通過(guò)化學(xué)吸附或通過(guò)溫度活化沉淀而附著到地層。當(dāng)井恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，從地層巖石中濾去阻垢劑以用于阻垢。毛細(xì)管注入是遞送阻垢材料的另一種方法。在毛細(xì)管注入中，在生產(chǎn)期間相對(duì)濃縮形式的阻垢劑組合物被連續(xù)地泵入井中。由于能源使用和可用性的變化模式，在不斷增加的深度進(jìn)行勘探和生產(chǎn)。結(jié)果，用于增強(qiáng)油氣生產(chǎn)的化學(xué)品經(jīng)受增加的溫度(即，150℃至230℃)和壓力(即，25,000psi至30,000psi)，它們隨井深度增加而增加通常是已知的。通常用作阻垢劑的許多組合物具有酸性pH，并且在高溫和高壓條件下不穩(wěn)定。在此類條件下，這些組合物降解并且不能發(fā)揮其作為阻垢劑的所需功能。需要具有對(duì)高壓/高溫應(yīng)用有用的良好熱穩(wěn)定性的阻垢劑組合物。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是一種用于油氣生產(chǎn)井或地下地層的阻垢處理的方法，其包括將水性阻垢組合物引入油氣生產(chǎn)井或地下地層中，其中水性阻垢組合物包括：i)不含硫酸基團(tuán)和/或磺酸鹽基團(tuán)的多元羧酸(共)聚合物，優(yōu)選地是多元羧酸(共)聚合物是馬來(lái)酸的均聚物、丙烯酸的均聚物、甲基丙烯酸的均聚物、丙烯酸和馬來(lái)酸的共聚物、丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物、馬來(lái)酸和甲基丙烯酸的共聚物、馬來(lái)酸和乙酸乙烯酯的共聚物、丙烯酸和乙酸乙烯酯的共聚物、丙烯酸和N-叔丁基丙烯酰胺的共聚物、甲基丙烯酸和乙酸乙烯酯的共聚物、N-叔丁基丙烯酰胺和甲基丙烯酸的共聚物，或其混合物，所述多元羧酸(共)聚合物具有900道爾頓至1,000道爾頓的重均分子量，和ii)一種或多種堿，使得水性阻垢組合物的pH等于或大于5且等于或小于10，優(yōu)選地是所述堿選自無(wú)機(jī)堿、胺、銨化合物、空間位阻的仲氨基醚醇，磷酸鹽化合物或硼酸鹽化合物，優(yōu)選地是哌嗪或其衍生物、哌啶或其衍生物、咪唑或其衍生物，或硼酸鹽或其衍生物、氫氧化鉀、氫氧化鋰或氫氧化鈉。在上文公開的本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)擠壓處理引入水性阻垢組合物。在上文公開的本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)毛細(xì)管注入處理引入水性阻垢組合物。具體實(shí)施方式根據(jù)本發(fā)明的阻垢劑組合物包括多元羧酸均聚物、共聚物或其混合物的水溶液。多元羧酸(共)聚合物和使它們聚合的方法是公知的；參見(jiàn)USP5,294,686和USP6,001,940，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。任何合適的聚合方法可用于制備本發(fā)明的多元羧酸(共)聚合物，例如自由基聚合法、水性本體/分散聚合、溶液聚合或乳液聚合。(共)單體的(共)聚合可以在聚合引發(fā)劑存在下進(jìn)行，聚合引發(fā)劑包括但不限于，過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、偶氮引發(fā)劑、偶氮二異丁腈(AIBN)、有機(jī)或無(wú)機(jī)過(guò)氧化物、硝酸鈰銨、高氯酸鹽等。以單體的總重量計(jì)，聚合引發(fā)劑的量通常為約0.01重量百分比至約10重量百分比，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。如下文所用，術(shù)語(yǔ)“(共)聚合物”或“(共)聚合”是指均聚物和/或共聚物。在某些情況下，共聚物僅具有兩種共聚單體，在其它情況下，共聚物可具有兩種或更多種共聚單體。合適的多元羧酸(共)聚合物由一種或多種單體的(共)聚合產(chǎn)生，其中至少20重量百分比的一種或多種單體是單烯屬不飽和酸和/或酸酐。單烯屬不飽和酸可以是一元酸、二元酸或多元酸，并且所述酸可以是羧酸、膦酸、鹽或其組合。合適的單烯屬不飽和酸是，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、酸及其堿金屬和銨鹽。合適的單烯屬不飽和二羧酸和順式-二羧酸的酸酐是，例如，馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、1，2，3，6-四氫鄰苯二甲酸酐、3，6-環(huán)氧-1，2，3，6-四氫鄰苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2，3-二羧酸酐、雙環(huán)[2.2.2]-5-辛烯-2，3-二羧酸酐、3-甲基-1，2，6-四氫鄰苯二甲酸酐、2-甲基-1，3，6-四氫鄰苯二甲酸酐、衣康酸、中康酸、富馬酸、檸康酸及其堿金屬和銨鹽。其它合適的單烯屬不飽和酸包括烯丙基膦酸、異丙烯基膦酸、乙烯基膦酸及其堿金屬和銨鹽。最優(yōu)選地，一種或多種單烯屬不飽和羧酸是丙烯酸和甲基丙烯酸。最優(yōu)選地，單烯屬不飽和二羧酸是馬來(lái)酸。優(yōu)選的多元羧酸聚合物是馬來(lái)酸的均聚物。優(yōu)選的均聚物包括馬來(lái)酸的均聚物、丙烯酸的均聚物和甲基丙烯酸的均聚物。優(yōu)選的共聚物包括丙烯酸和馬來(lái)酸的共聚物、丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物、馬來(lái)酸和甲基丙烯酸的共聚物，其中上述共聚物可以僅由所述的兩種單體組成，或者包括所述的兩種單體和一種或多種額外的單體。合適的多元羧酸共聚物可包栝與一種或多種單烯屬不飽和不含酸的單體共聚的一種或多種單烯屬不飽和酸單體，只要不含酸的共聚單體不含有磺酸鹽基團(tuán)或磺酸基團(tuán)即可。本發(fā)明的多元羧酸(共)聚合物不含有磺酸鹽基或磺酸基。合適的單烯屬不飽和不含酸的單體包括丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-C4烷基酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸異丁酯；丙烯酸或甲基丙烯酸的羥烷基酯，例如丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸羥丙酯。其它單烯屬不飽和不含酸的單體是丙烯酰胺和烷基取代的丙烯酰胺，包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺和N，N-二甲基丙烯酰胺。單烯屬不飽和不含酸的單體的其它實(shí)例包括丙烯腈、甲基丙烯腈、烯丙醇、甲基丙烯酸磷酸乙酯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙酸乙烯酯和苯乙烯。優(yōu)選的共聚物是馬來(lái)酸和乙酸乙烯酯的共聚物、丙烯酸和乙酸乙烯酯的共聚物、丙烯酸和N-叔丁基丙烯酰胺的共聚物、甲基丙烯酸和乙酸乙烯酯的共聚物、甲基丙烯酸和N-叔丁基丙烯酰胺的共聚物，其中本文上述共聚物可以僅由所述的兩種單體組成或包括所述的兩種單體和一種或多種額外的單體。以水溶液的總重量計(jì)，本發(fā)明的水溶液包括1重量百分比至50重量百分比的多元羧酸酯(共)聚合物。優(yōu)選地，以水溶液的總重量計(jì)，多元羧酸(共)聚合物在本發(fā)明的水溶液中的存在量等于或大于1重量百分比，更優(yōu)選等于或大于5重量百分比，甚至更優(yōu)選等于或大于10重量百分比。優(yōu)選地，以水溶液的總重量計(jì)，多元羧酸(共)聚合物在本發(fā)明的水溶液中的存在量等于或小于60重量百分比，更優(yōu)選等于或小于50重量百分比，甚至更優(yōu)選等于或小于20重量百分比。優(yōu)選地，多元羧酸(共)聚合物是具有等于或小于50,000的重均分子量的低分子量聚合物。優(yōu)選地，多元羧酸(共)聚合物的重均分子量等于或大于500道爾頓，更優(yōu)選等于或大于800道爾頓，甚至更優(yōu)選等于或大于1000道爾頓。優(yōu)選地，多元羧酸(共)聚合物的重均分子量等于或小于50,000道爾頓重量百分比，更優(yōu)選等于或小于20,00道爾頓，甚至更優(yōu)選等于或小于10,000道爾頓。本發(fā)明的阻垢劑組合物還包括合適量的堿，以將包括多元羧酸(共)聚合物的水溶液中和至pH為5-10。本發(fā)明的阻垢劑組合物的pH等于或大于5，更優(yōu)選等于或大于6。本發(fā)明的阻垢劑組合物的pH等于或小于10，更優(yōu)選等于或小于9，更優(yōu)選等于或小于8，甚至更優(yōu)選等于或小于7。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定選擇用于將特定多元羧酸(共)聚合物中和到所需pH的特定堿的量。如果聚合物在加入堿時(shí)開始沉淀出來(lái)，則堿和/或用量的選擇可能受到限制。任何將中和多元羧酸聚合物的堿都適用于本發(fā)明的水垢阻垢劑組合物。例如，堿包括但不限于無(wú)機(jī)堿、胺(包括銨化合物和空間位阻的仲氨基醚醇)、磷酸鹽化合物、硼酸鹽化合物等。無(wú)機(jī)堿的實(shí)例包括氫氧化鉀、氫氧化鈉或氫氧化鋰。有用的銨化合物是氫氧化銨和四烷基氫氧化銨，例如四甲基氫氧化銨和四丁基氫氧化銨。合適的空間位阻的仲氨基醚醇公開在USP4,758,367中，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文?？臻g位阻的仲氨基醚醇可以具有連接到氨基醚醇的氮原子上的無(wú)環(huán)或環(huán)狀部分。術(shù)語(yǔ)“空間位阻的”是指氨基部分的氮原子連接到一個(gè)或多個(gè)龐大的碳基團(tuán)上?？捎糜诒景l(fā)明的水垢阻垢劑組合物中的空間位阻的仲氨基乙醇的實(shí)例包括：2-甲基-2-氨基丙烷-1，3-二醇(AMPD)、2-乙基-2-氨基丙烷1，3-二醇(AEPD)、2-甲基-2-氨基丙醇(AMP)、2-羥基甲基-2-氨基-1，3-二醇(三-氨基)、2-甲基-2-N，N-二甲基丙基丙醇(DMAP)。能夠中和本發(fā)明的多元羧酸聚合物的任何伯胺、仲胺或叔胺是合適的。特別合適的胺是咪唑、嗎啉、哌嗪和取代的哌嗪，或哌啶和N-取代的哌啶。合適的哌嗪衍生物由下式表示：其中R1和R6獨(dú)立地為H、烷基、羥基烷基或氨基烷基且R2、R3、R4、R5、R7、R8、R9和R10獨(dú)立地為H、烷基，其包括支鏈或直鏈的C1-C20，優(yōu)選為甲基、乙基、丙基或異丙基，羥基烷基或氨基烷基。合適的哌啶衍生物由下式表示：其中R1為H、烷基、羥基烷基或氨基烷基且R2、R3、R4、R5、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地為H、烷基，其包括支鏈或直鏈的C1-C20，優(yōu)選為甲基、乙基、丙基或異丙基，羥基烷基或氨基烷基。合適的咪唑衍生物由下式表示：其中R1為H、烷基、羥基烷基或氨基烷基且R2、R3和R4獨(dú)立地為H、烷基，其包括支鏈或直鏈的C1-C20，優(yōu)選為甲基、乙基、丙基或異丙基，羥基烷基或氨基烷基。特別合適的聚乙烯亞胺由下式表示：其中R1、R11、R12、R13、R14、R15和R16獨(dú)立地為H、烷基、羥基烷基、氨基烷基、烷基，其包括支鏈或直鏈的C1-C20，優(yōu)選為甲基、乙基、丙基或異丙基，羥基烷基或氨基烷基并且x和y可以獨(dú)立地等于或大于1且等于或小于4。優(yōu)選的聚乙烯亞胺由下式表示：硼酸鹽化合物如四硼酸鈉、四硼酸鉀、四硼酸鈉與無(wú)機(jī)堿如氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物、四硼酸鉀與無(wú)機(jī)堿如氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物是特別有用的堿，因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫臒岱€(wěn)定性，參見(jiàn)USP4,758,367，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文?？捎米鞅景l(fā)明的堿的磷酸鹽化合物包括磷酸鉀、磷酸鈉、磷酸三鈉(或鉀鹽)和磷酸二鈉(或鉀鹽)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，堿可以原位形成，對(duì)于描述參見(jiàn)USP2,384,553，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。例如：通過(guò)加入硼酸和氫氧化鉀原位形成堿組分或通過(guò)加入磷酸和氫氧化鉀形成堿。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是包括一種或多種硼酸鹽化合物作為將中和多元羧酸聚合物的堿的一部分或全部的阻垢組合物。除了更高的熱穩(wěn)定性之外，還期望包括硼酸鹽化合物的阻垢組合物表現(xiàn)出腐蝕保護(hù)。根據(jù)實(shí)施例，本發(fā)明的阻垢聚合物組合物可用于在可能形成垢的任何水系統(tǒng)中處理水垢。示范性水系統(tǒng)包括但不限于，冷卻塔水系統(tǒng)(包括開放再循環(huán)，封閉和一次通過(guò)系統(tǒng))；石油井，井下地層，地?zé)峋推渌吞飸?yīng)用；鍋爐和鍋爐水系統(tǒng)；礦物加工水，包括礦物洗滌，浮選和初選(benefaction)；造紙廠蒸煮器，洗衣機(jī)，漂白設(shè)備和白水系統(tǒng)；紙漿工業(yè)中的黑液蒸發(fā)器；氣體洗滌器和空氣洗滌器；冶金工業(yè)中的連續(xù)鑄造工藝；空調(diào)和制冷系統(tǒng)；工業(yè)和石油加工水；間接接觸冷卻和加熱水，如巴氏滅菌水；水回收和凈化系統(tǒng)；膜過(guò)濾水系統(tǒng)；食品加工流(肉、蔬菜、甜菜、甘蔗、谷物、家禽、水果和大豆)；和廢物處理系統(tǒng)以及澄清池，液固應(yīng)用，城市污水處理和工業(yè)或市政水系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是一種用于油或氣生產(chǎn)井和/或地下地層的阻垢處理的方法。本發(fā)明的阻垢組合物可通過(guò)毛細(xì)管注入和/或通過(guò)擠壓處理引入。阻垢劑的毛細(xì)管注入可以通過(guò)化學(xué)注入管線在頂部或井下進(jìn)行。在井口或井下的毛細(xì)管注入可能在注入井中，特別是用于采出水再注入，或在產(chǎn)生井流中是必需的。也已經(jīng)在注入井中進(jìn)行毛細(xì)管注入以防止生產(chǎn)井中的結(jié)垢。毛細(xì)管注入到采出水中通常在井口頂部進(jìn)行，其中可以注入其它生產(chǎn)化學(xué)品，例如阻蝕劑。事實(shí)上，許多阻垢劑與某些阻蝕劑不相容。如果毛細(xì)管柱可用或通過(guò)氣舉注入系統(tǒng)，則阻垢劑也可以注入到井下。在氣舉注入中，重要的是向含水阻垢劑溶液中加入低蒸氣壓溶劑(蒸氣壓降低劑，VPD)例如二醇，以避免過(guò)量的溶劑蒸發(fā)和阻垢劑的“粘住”(gunking)。此外，可能需要二醇或一些其它水合物抑制劑來(lái)阻止氣體水合物形成。與阻垢劑結(jié)合的除垢劑也已經(jīng)部署在氣舉系統(tǒng)中。對(duì)于毛細(xì)管注入應(yīng)用，以水垢阻垢劑組合物的總重量計(jì)，本發(fā)明的水垢阻垢劑組合物中多元羧酸(共)聚合物的濃度等于或大于1重量百分比，優(yōu)選地等于或大于5重量百分比，更優(yōu)選地等于或大于10重量百分比，更優(yōu)選地等于或大于15重量百分比，更優(yōu)選地等于或大于20重量百分比，更優(yōu)選地等于或大于25重量百分比。對(duì)于毛細(xì)管注入應(yīng)用，以水垢阻垢劑組合物的總重量計(jì)，本發(fā)明的水垢阻垢劑組合物中多元羧酸(共)聚合物的濃度等于或小于90重量百分比，優(yōu)選地等于或小于80重量百分比，更優(yōu)選地等于或小于70重量百分比，更優(yōu)選地等于或小于60重量百分比，更優(yōu)選地等于或小于50重量百分比，更優(yōu)選地等于或小于40重量百分比，更優(yōu)選地等于或小于35重量百分比，更優(yōu)選地等于或小于30重量百分比。井下注入一些阻垢劑可能會(huì)導(dǎo)致井下腐蝕速率增加。阻垢擠壓處理的基本思想是保護(hù)井下的井免受積垢和地層損壞。當(dāng)然，抑制劑將繼續(xù)在井口之上工作，保護(hù)管道免于結(jié)垢，但是可能在頂部需要另外劑量的阻垢劑。在擠壓處理中，將阻垢劑的溶液注入高于地層壓力的井中，由此抑制劑溶液將被推入近井地層巖石孔中。然后通常將孔關(guān)閉幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間段，以允許抑制劑通過(guò)各種機(jī)制保留在巖石基質(zhì)中。當(dāng)井再次投入運(yùn)行時(shí)，采出水將通過(guò)保留有化學(xué)品的孔，溶解其中的一些。以這種方式，采出水應(yīng)該含有足夠的阻垢劑，以防止積垢。當(dāng)抑制劑的濃度降到MIC(防止積垢的最小抑制劑濃度)以下時(shí)，應(yīng)該重新擠壓井。自然地，較長(zhǎng)的擠壓壽命將使整個(gè)井下垢處理成本保持最小。在一個(gè)實(shí)施例中，在擠壓應(yīng)用中使用的阻垢聚合物組合物可以稀釋在載體溶劑(通常為鹽水)中并經(jīng)過(guò)優(yōu)化的徑向距離傳播到產(chǎn)油地層中，在此在正常井生產(chǎn)中，它被保留，然后緩慢釋放回到水相中。在一個(gè)實(shí)施例中，擠壓處理通常包括施加含有表面活性劑(0.1重量百分比)的阻垢聚合物的稀釋溶液以清潔和冷卻近井孔。一旦清潔，就引入在5重量百分比和20重量百分比之間的阻垢聚合物的高濃度溶液，隨后引入阻垢聚合物的低濃度溶液。使溶液與容器保持接觸有效的一段時(shí)間，以允許吸附平衡，之后使井恢復(fù)生產(chǎn)。對(duì)地層的粘附允許阻垢聚合物保留在近井孔區(qū)域內(nèi)而不被泵送到油/水乳液中。雖然化學(xué)品的擠壓應(yīng)用是處理井下垢的最常見(jiàn)方法之一，但是產(chǎn)物還可以通過(guò)海上常用的其它技術(shù)來(lái)應(yīng)用，包括氣舉注入，井下環(huán)空注入，封裝或可溶性基質(zhì)技術(shù)，水下井口注入，其通過(guò)中央的或?qū)嶋H上第二頂部處理以增強(qiáng)抑制劑性能，因?yàn)楣に嚄l件改變結(jié)垢趨勢(shì)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的阻垢組合物用于在高溫和/或高壓條件下，例如在油或氣生產(chǎn)井中處理垢。阻垢組合物可用于在溫度為至少約100℃或在約120℃至約230℃的范圍內(nèi)的條件下處理垢。阻垢組合物還可用于在壓力為至少約5,000psi或在約5,000psi至約35,000psi的范圍內(nèi)的條件下處理垢。在一個(gè)具體實(shí)施例中，阻垢處理在約120℃至約230℃的溫度和約5,000psi至35,000psi的壓力下進(jìn)行。阻垢劑聚合物和/或組合物可以以有效產(chǎn)生任何必要或期望的效果的量使用。在一個(gè)實(shí)施例中，實(shí)施例的阻垢劑組合物的有效量可以取決于待處理的特定系統(tǒng)中存在的一個(gè)或多個(gè)條件和阻垢聚合物中的阻垢部分，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。有效量可以受例如如下因素的影響：沉積的面積、溫度、水量和水中潛在垢和沉積形成物質(zhì)各自的濃度。對(duì)于擠壓應(yīng)用，以水性阻垢劑組合物的總重量計(jì)，本發(fā)明的水垢阻垢劑組合物中多元羧酸(共)聚合物的濃度等于或大于1重量百分比，優(yōu)選地等于或大于5重量百分比，更優(yōu)選地等于或大于10重量百分比，更優(yōu)選地等于或大于20重量百分比，更優(yōu)選地等于或大于30重量百分比。對(duì)于擠壓應(yīng)用，以水垢阻垢劑組合物的總重量計(jì)，本發(fā)明的水垢阻垢劑組合物中多元羧酸(共)聚合物的濃度等于或小于60重量百分比，優(yōu)選地等于或小于50重量百分比，更優(yōu)選地等于至小于或等于40重量百分比。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，按總水垢阻垢劑組合物的重量計(jì)，本發(fā)明的水垢阻垢劑組合物包括10重量百分比，更優(yōu)選地15重量百分比，更優(yōu)選地16重量百分比，更優(yōu)選地17重量百分比，更優(yōu)選地18重量百分比，更優(yōu)選地19重量百分比，更優(yōu)選地20重量百分比，更優(yōu)選地21重量百分比，更優(yōu)選地22重量百分比，更優(yōu)選地23重量百分比，更優(yōu)選地24重量百分比，更優(yōu)選地25重量百分比，更優(yōu)選地26重量百分比，更優(yōu)選地27重量百分比，更優(yōu)選地28重量百分比，更優(yōu)選地29重量百分比，更優(yōu)選地30重量百分比，更優(yōu)選地31重量百分比，更優(yōu)選地32重量百分比，更優(yōu)選地33重量百分比，更優(yōu)選地34重量百分比或更優(yōu)選地35重量百分比的聚合物。根據(jù)各種實(shí)施例，當(dāng)阻垢劑聚合物以等于或小于百萬(wàn)分之(ppm)500的水平使用時(shí)，根據(jù)本公開的處理組合物將是有效的。在一些實(shí)施例中，組合物在至少1ppm，優(yōu)選地1ppm至100ppm的濃度下是有效的；且在其它實(shí)施例中，有效濃度為1ppm至約50ppm。在某些實(shí)施例中，聚合物的有效濃度等于或小于10ppm，優(yōu)選地等于或小于20ppm，更優(yōu)選地等于或小于30ppm，更優(yōu)選地等于或小于40ppm或甚至更優(yōu)選地等于或小于50ppm。在各種實(shí)施例中，處理組合物可以以固定量直接加入到待處理的期望的水性系統(tǒng)中，條件是隨后調(diào)節(jié)pH以中和如上所述的聚合物，或者可以作為水溶液提供并連續(xù)或間歇地加入到對(duì)于一些應(yīng)用可能期望的水性系統(tǒng)中。實(shí)例在測(cè)試鹽水溶液中評(píng)估包括堿(實(shí)例1)和無(wú)堿(比較實(shí)例A)的阻垢劑的水溶液的抑制效果。對(duì)于在環(huán)境條件下制備的樣品和在帕爾反應(yīng)器中在120℃和160℃下在壓力下老化5天的樣品進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于每個(gè)比較實(shí)例A和實(shí)例1，評(píng)估包括變化濃度的阻垢劑的五個(gè)不同的樣品：百萬(wàn)分之2、4、6、10和20份(ppm)的阻垢劑。在比較實(shí)例A和實(shí)例1中評(píng)估的阻垢劑是具有約1,000道爾頓的重均分子量的低分子量聚馬來(lái)酸(PMA)均聚物，可作為ACCENTTM1107T購(gòu)自美國(guó)陶氏化學(xué)公司(TheDowChemicalCompany)。測(cè)試鹽水溶液的制備。根據(jù)NACETM0374方法制備用于評(píng)估比較實(shí)例A和實(shí)例1的阻垢效果的測(cè)試鹽水溶液組合物，并且該組合物是含鈣鹽水溶液和含碳酸氫鹽的鹽水溶液的組合。通過(guò)加入12.15gCaCl22H2O、3.68gMgCl26H2O和33gNaCl并用去離子水溶解至1,000mL來(lái)制備1,000mL含鈣鹽水溶液。通過(guò)加入7.36gNaHCO3和33gNaCl并用去離子水溶解至1,000mL來(lái)制備1000mL含碳酸氫鹽的鹽水。在評(píng)估比較實(shí)例A和實(shí)例1的阻垢效果之前，通過(guò)以1∶1的比例組合含鈣鹽水和含碳酸氫鹽的鹽水儲(chǔ)備溶液來(lái)制備測(cè)試鹽水溶液。在即將組合鹽水溶液之前，每種鹽水溶液通過(guò)使CO2氣體以250mL的速率鼓泡通過(guò)多孔玻璃分散管30分鐘而獨(dú)立地在室溫下用CO2氣體飽和。未老化的阻垢劑水溶液的制備。對(duì)于比較實(shí)例A和實(shí)例1，使用去離子水在250mL塑料瓶中制備阻垢劑的1000ppm水性儲(chǔ)備溶液。比較實(shí)例A的pH為1.1。向?qū)嵗?中加入氫氧化鉀(KOH)，直至pH為5。老化的阻垢劑水溶液的制備。對(duì)于比較實(shí)例A，在500mL攪拌瓶中，使用無(wú)硫酸鹽海水組合物制備20重量百分比的阻垢劑溶液，無(wú)硫酸鹽海水的組成記錄在表1中。比較實(shí)例A的無(wú)硫酸鹽海水的pH為1.1。對(duì)于實(shí)例1，通過(guò)向500mL攪拌瓶中加入阻垢劑，將瓶子置于冰浴中，加入KOH直至溶液的pH為5，制備20重量百分比的阻垢劑溶液，加入無(wú)硫酸鹽海水，蓋上瓶子，搖動(dòng)，得到20重量百分比的阻垢劑溶液。將比較實(shí)例A和實(shí)例1的樣品置于裝有PTFE襯里的帕爾容器中。在密封容器之前，將氮?dú)夤呐萃ㄟ^(guò)溶液30分鐘，然后使溶液在真空下脫氣。一旦脫氣，就將容器密封并在120℃和160℃下加熱5天。5天后，將容器從帕爾反應(yīng)器中取出并使其冷卻至環(huán)境溫度保持24小時(shí)。表1離子溶液中的離子(ppm)鹽1L去離子水中鹽的質(zhì)量(g)Na10890.00NaCl27.682K460.00KCl0.877Mg1368.00MgCl26H2O11.443Ca428.00CaCl22H2O1.570Ba0.00BaCl22H2O0.000Sr0.00SrCl26H2O0.000SO40.00Na2SO40.000Cl21957.00總質(zhì)量41.572用于阻垢評(píng)估的阻垢劑樣品制備。向125mL玻璃瓶中加入50mL各CO2飽和的含鈣鹽水和含碳酸氫鹽的鹽水儲(chǔ)備溶液。向100mL測(cè)試鹽水溶液中添加適量來(lái)自未老化的1,000ppm儲(chǔ)備溶液或比較實(shí)例A和實(shí)例1的120℃老化的20％溶液或160℃老化的20％溶液以提供未老化的、120℃老化的和160℃老化的鹽水溶液，其包括2、4、6、10和20ppm的阻垢劑。在加入阻垢劑之后，用隔膜蓋密封瓶子并立即攪動(dòng)以將內(nèi)容物混合。為每個(gè)樣品制備備用的測(cè)試溶液。還制備了沒(méi)有阻垢劑的鹽水溶液半成品(50mL各CO2飽和的鹽水溶液)，密封并攪動(dòng)。將測(cè)試瓶置于約71℃的烘箱中24小時(shí)。然后取出并冷卻至環(huán)境溫度保持不超過(guò)2小時(shí)的時(shí)間。電感耦合等離子體(ICP)測(cè)試。使用來(lái)自堀場(chǎng)(Horiba)的JY2ICPULTIMATM2通過(guò)ICP來(lái)測(cè)定阻垢。按照以下程序來(lái)制備用于ICP分析的樣品：-通過(guò)過(guò)濾的注射器將約1g的抑制劑溶液加入50mLICP小瓶中，-用0.25NHCl的溶液將樣品稀釋至約40g，-用0.25NHCl加入約0.5g含鈣鹽水儲(chǔ)備溶液(不加熱，無(wú)CO2鼓泡)至40g，用作參考樣品半成品，-蓋上每個(gè)ICP小瓶并將內(nèi)容物充分混合，-記錄每個(gè)樣品的重量，和-測(cè)定鈣離子濃度。由具有已知濃度的鈣和存在于鹽水中的其它離子的對(duì)照樣品制備鈣離子濃度校準(zhǔn)曲線。通過(guò)選擇無(wú)機(jī)鹽，精確稱量所需量，并用去離子水溶解來(lái)制備標(biāo)準(zhǔn)品。在使用之前，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品用Whatman濾紙過(guò)濾。標(biāo)準(zhǔn)品的組成示于表2中。表2通過(guò)ICP測(cè)定每個(gè)樣品的鈣離子濃度。根據(jù)NACETM0374方法，重復(fù)樣品的鈣離子濃度值通常相差2％或更多。鈣離子濃度的5％差異被認(rèn)為是不可接受的，并且丟棄該結(jié)果，并重復(fù)測(cè)試。根據(jù)下式計(jì)算抑制百分比：其中：[Ca樣品]＝沉淀后包括阻垢劑的樣品中的鈣離子濃度，[Ca“0ppm”]＝沉淀后無(wú)阻垢劑的半成品中的鈣離子濃度，和[Ca半成品]＝沉淀前無(wú)阻垢劑的半成品中的鈣離子濃度。老化和未老化的比較實(shí)例A和實(shí)例1的阻垢(％抑制)結(jié)果示于表3中。表3當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3