CN1090788A

CN1090788A - 粘性烃在水性缓冲液中的乳液及其制备方法

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Publication number: CN1090788A
Application number: CN94100281A
Authority: CN
Inventors: 赫西列奥·里瓦斯; 索克来特·阿塞万多; 西奥马拉·古特瑞兹
Original assignee: Intevep SA
Current assignee: Intevep SA
Priority date: 1993-01-04
Filing date: 1994-01-04
Publication date: 1994-08-17
Also published as: KR940018453A; IT1266953B1; DE4345040A1; ITTO930993A1; ES2089954B1; DK145693D0; GB9326134D0; KR970002549B1; DE4345040C2; DK175972B1; ES2089954A1; CA2111942C; GB2274254A; ITTO930993A0; BR9400003A; JPH073277A; US5480583A; US5556574A; FR2700125A1; FR2700125B1

Abstract

本发明提供了一种形成稳定的粘性烃在水性缓冲液中的乳液的方法，包括：提供一种粘性烃，其中含有非活性天然表面活性剂；形成一种在水溶液中的缓冲添加剂以提供碱性水性缓冲液，该缓冲添加剂能从粘性烃中萃取非活性天基表面活性剂并使之活化；和在足以使粘性烃在水性缓冲液中形成乳液的速率将粘性烃和水性缓冲液进行混合。并提供了以此方法而得到的具有二种不同液滴直径分布的双型乳液。此方法可避免使用昂贵的商品表面活性剂。

Description

本发明涉及用作可燃性燃料的在含水缓冲液中的粘性烃乳液。

在加拿大、苏联、美国、中国和委内瑞拉存在大量的低比重粘性烃，它们通常是在室温下粘度为10，000cp至大于500，000cp的液体。这些烃通常可用多种方法加以生产，如蒸汽注射、机械泵出、采矿技术及这些方法的组合。

一旦产出，这些烃可在脱盐、脱水和除去其它杂质后用作可燃性燃料。但是，作为液体燃料，这些烃粘度太大而无法实际使用。因此，将这些粘性烃配制成烃在水中的乳液，使粘度有所改善，流动特性也因此得到改进。当用高比率的烃与水形成乳液时，这些乳液是优异的可燃性燃料。但是，如果不用表面活性剂或乳化剂使之稳定，则乳液不稳定，会很快破乳。不幸的是市售乳化剂价格昂贵，从而增加了乳液的成本。显然，这种成本增加有碍于粘性烃形成可燃性燃料乳液的可行性。

粘性烃天然含有潜在的表面活性剂。当然希望活化这些物质以作为天然的表面活性剂来稳定乳液而不添加昂贵的市售乳化剂，从而提供一种用粘性烃形成可燃燃料乳液的更实际的替代方案。粘性烃中天然包含的潜在表面活性剂物质包括多种羧酸、酯和酚，它们在碱性pH环境下可被活化成天然表面活性剂。已用NaOH作为添加物以达到合适的pH。但是，NaOH不能保持水相pH值恒定，因而适合的pH值、活化的表面活性剂和乳液本身都是短命的。

因此，希望提供一种为天然表面活性剂所稳定的不需添加商品表面活性剂的乳液，且这种乳液耐老化，可用作可燃性液体燃料。

因此，本发明的主要目的是提供一种粘性烃，在水中形成的可燃性乳液，该乳液系采用天然表面活性剂使其获得稳定的。

本发明的另一目的是提供一种形成这种可燃性乳液的方法。

本发明再有一个目的，那就是提供一种乳液和方法，该乳液是具有改善粘度双型乳液。

其它目的和优点会在后文中说明。

前述的目的和优点是通过这里所揭示的乳液及其制备方法来达到的。

根据本发明，粘性烃在水性缓冲液中的稳定乳液的制法步骤包括，提供一种粘性烃，它含非活化的天然表面活性剂，且按重量计含盐小于或等于约15ppm，含水小于或等于约0.1%;形成一种缓冲添加剂的水溶液以提供一种碱性水性缓冲溶液，该缓冲添加剂能够从粘性烃中萃取并活化非活性天然表面活性剂;将粘性烃与水性缓冲液以足能形成粘性烃在水性缓冲液中的乳液的速率进行混合，缓冲剂借此将非活性天然表面活性剂从粘性烃中萃取到水性缓冲液中，使非活性天然表面活性剂活化以便稳定乳液。

根据本发明，缓冲添加剂较好的是水溶性胺，非活性天然表面活性剂则选自羧酸类、酚类、酯类及其混合物。

根据本发明的优选实例，双型乳液系用一种方法形成，其中的混合步骤包括第一步混合，第一乳液在此制成，液滴较大，液滴尺寸，D_L在约10-40μm;第二步混合，第二乳液在此制成，液滴较小，液滴尺寸D_S小于或等于约5μm，该方法还包括将第一乳液与第二乳液混合以形成双型乳液，其分散相以具有相应于D_L和D_S的两种液滴尺寸为特征。

本发明涉及一种粘性烃在水性缓冲液中的乳液，该乳液可用作可燃性液体燃料。本发明还涉及不用商品乳化剂或表面活性剂制备这种可燃性乳液的方法。

本发明具体涉及一种乳液及由加工过的粘性烃形成一种乳液的方法，该法提供了一种粘性烃在水性缓冲液中的稳定乳液而不需商品表面活性剂加以稳定。所形成的乳液，可在此作为参照的是英特卫普有限公司（Intervep，S.A.）销售的ORIMULSION^TM的商品乳液，适于作为液体燃料燃烧和其它最终用途如输送至精炼厂作进一步加工。

天然粘性烃物质产自深井，经由多种方法而得，如蒸汽流注射，泵出、采矿技术法等。这些天然粘性烃通常，例如，以下列化学和物理性质为其特征：C重量%，78.2-85.5%;H重量%，9.0-10.8%;O重量%，0.2-1.3%;N重量%，0.50-0.70%;S重量%2.00-4.50%;灰分重量%，0.50-0.33%;矾，50-1000ppm;镍，10-500ppm;铁，5-100ppm;钠，10-500ppm;比重，0-16.0API〔美国石油学会API比重指数〕;粘度（cst），122

，100-5，100，000;粘度（cSt），210 ，10-16，000;LHV（TBU/LB），15，000-19，000;以及沥青质，重量%，5.0-25.0。

这些天然粘性烃在生产过程中伴有至少少量的形成水，数量上通常差别很大。尽管，如上所述，烃通常具有很高的粘度，但是在井下形成的烃在形成水中的初级乳液能大大降低粘度，可使烃能被开采并输送至处理站，乳液通常在那里进行脱气、脱盐，初级乳液并在那里破乳以除去其它不需的成份及形成水。这种加工通常产生一种粘性烃，其含盐量按重量计为约15ppm或更少，较好是约10ppm或更少，含水量按重量计为约0.1%或更少，较好者为0%。如此加工所得的粘性烃是形成本发明的乳液的较好的原料，且根据本发明，可以不用商品乳化剂而使其再形如前述的ORIMULSION^TM市售品之类的乳液。美国专利4，795，478号，在此引入作为参考，有将天然粘性烃加工成适宜于形成ORIMULSION^TM的处理过的粘性烃的方法之详细描述，该处理过的粘性烃是本发明的乳液的适宜原料。例如，经处理过的Cerro Negro沥青可合适地具有如下物理和化学性质：

典型的经处理后Cerro Negro沥青的特征

含水量 (%w/w) 0.02

碳 (%p/p) 85.53

氢 (%p/p) 11.48

灰分 (%p/p) 0.102

硫 (%p/p) 3.76

总氮 (ppm) 8,376.00

镁 (ppm) 21.92

钒 (ppm) 599.0

铁 (ppm) 8.71

镍 (ppm) 124.13

钠 (ppm) 9.13

钙 (ppm) 88.19

康拉逊残碳值 (ppm) 15.18

闪点 (F) 246.00

熔点 (F) 75.00

粗热值 (BTU/1b) 19,005,00

净热值 (BTU/1b) 17,958.00

可按下法得到期望的处理过的粘性烃原料。使粘性烃在井下形成，例如通过煤油稀释注射以便供应一种烃，其API比重为约14且粘度足够低，可泵出至地面而到达处理站进行常规脱气、脱盐和脱水。然后除去稀释剂，例如在蒸馏塔中，这样便可得到脱气、脱盐和脱水的粘性烃由此所得的脱气、脱盐和脱水的烃适于制备商品ORIMULSION^TM。

按照本发明，所得粘性烃的可溶性乳液是在含有缓冲添加剂的水性缓冲液中生成，该添加剂从粘性烃中萃取并活化天然表面活性剂以稳定该乳剂，而无需商品表面活性剂。

大多数天然粘性烃物料含非活化的表面活性剂，包括羧酸类、酚类和酯类，它们在适当的条件下可被活化成为表面活性剂。例如，已经知道，这些表面活性剂可被NaOH短暂活化。NaOH提供一种碱溶液，非活化的天然表面活性剂可在其中被活化，但如此形成的乳液不稳定，因为NaOH很快被烃中的其它组分所耗尽。

根据本发明，采用一种缓冲添加剂，它能提供一个更广泛更持久的渠道，其间含该添加剂的溶液具有碱性pH，较好约为11-13，从而造成一种更稳定的乳液。缓冲添加剂可用以升高和缓冲乳液的水连续相的pH。缓冲添加剂将天然表面活性剂从粘性烃萃取到水性缓冲液中并使之活化，从而稳定了粘性烃在水性缓冲液中的乳液，而不需使用值钱的商品表面活性剂或乳化剂。

根据本发明，缓冲添加剂是一种水溶性胺。胺是氮化合物，可用烷基置换氨中的一个或多个氢衍生而得。含有一个烷基的胺，例如，异丙胺，适于提供稳定的乳液。但是，具有两个或多个烷基的胺需在少量的碱金属，或碱土金属，在此被称作碱金属添加剂的存在下，较好的是以碱金属盐或碱上金属盐的形式存在下，才能活化烃的非活化的天然表面活性剂。这类多重取代基的胺包括，例如，乙胺，二乙胺，三乙胺，丙胺，仲丙胺，二丙胺，三丙胺，丁胺，仲丁胺，氢氧化四甲铵，氢氧化四丙铵，及其混合物。

适当的碱金属添加剂可包括任何碱金属或碱土金属，较好的可包括钠，钙和/或镁，它们可以任何形式加入，较好的是用其盐的形式，例如，氯化钠，氯化钾，硝酸钠，硝酸钾，硝酸钙，硝酸镁，及其混合物。这些盐是较好的，最主要是因为它们廉价和容易得到。

将处理过的粘性烃与缓冲添加剂水溶液混合并用足够的混合能量乳化该混合物，造成一种非连续的粘性烃相在连续的水性缓冲液相中的而且具有期望的液滴尺寸和粘度的乳液，由此形成可燃性乳液。

水性缓冲液是缓冲添加剂在水中的溶液。缓冲添加剂在水性缓冲液中的浓度较好的为至少约500ppm以提供一种碱性水性缓冲溶液，其较好者的pH值在约11-13。浓度大于15，000ppm者则不佳，因为添加如此浓度的缓冲添加剂的额外耗资无明显益处。更好的是，加入缓冲添加剂至浓度介于约500-10，000ppm之间。

必要时，加入碱金属添加剂至浓度介于约50-500ppm之间，较好的是介于到约50-100ppm之间。

当粘性烃与水性溶液混合后，天然表面活性剂从粘性烃中被萃取至水性缓冲溶液中并被缓冲添加剂活化，得到在乳液的水性缓冲液连续相中的天然的活化的表面活性剂。水性缓冲液的缓冲pH较好的是在约11-13范围内，更好的是在11.3-11.8。水性缓冲液的碱性pH值由缓冲添加剂造成并且这对于造成稳定的乳液是关键性的。对pH的缓冲起着防止因pH变化而使乳液破乳的作用，而泵轴，处理，压力和温度起伏以及混合都可能改变pH值。并且，本发明的缓冲添加剂能在很大的缓冲添加剂在水性缓冲液中的浓度范围内提供期望的pH值。因此，缓冲添加剂浓度的改变，这里经久后可预料到的，不会导致乳液的老化和破乳。

进行混合步骤是为了给混合物提供充分的能量以形成具有CRIMULSION^TM终端产物所需的物理特性的乳液，尤其是液滴大小和粘度。一般情况下，较小的液滴需要较多的混合能，较大的乳化剂浓度（天然表面活性剂和缓冲添加剂）或二者兼具。根据本发明，乳液用足够大的低合能混合以得到30μm或更小的平均液滴大小。这种乳液的粘度低于约1，500cp（30℃，1sec^-1。常规的混合机，例如，可适宜地在至少约500rpm混合该乳液。如此形成的乳液的降低了的粘度允许粘性烃可用作有用的可燃性燃料的来源，且无需加入商品表面活性剂的费用就能得到。

已发现烃相与水相的比值会影响乳液的粘度。另外，为了提供不作进一步处理便可适用于雾化和作为燃料燃烧的乳液，需要高的烃相与水相之比值。因此，按重量计，烃与水性缓冲液的比值较好者至少为50∶50，更好在为约75∶25-95∶5。自然，形成高的烃与水性缓冲液比值的乳液需要在该规定范围内的较大的缓冲添加剂浓度。

根据本发明优选的实例，将可燃乳液制成能在乳液的分散相中含两种不同尺寸的液滴。这种乳液，称为双型乳液，具有更好的粘度持性，且可按照本发明不用商品表面活性剂而加以制成。

根据本发明，bimodal乳液可通过制备水性缓冲添加剂溶液和提供上述粘性烃而形成。于是制就两种乳液，每个乳液具有不同的液滴尺寸。第一乳液具有较大平均液滴尺寸，D_L，较好的在约10-40μm之间，更好的在约15-30μm之间。第二乳液形成较小的平均液滴尺寸，D_S，较好的小于或等于约5μm，更好的为小于或等于约2μm。

然后将两种乳液混合，使形成如上所述的稳定的双型乳液，它在分散相中具有两种不同的液滴尺寸，D_L和D_S。

已经发现，双型乳液的粘度受大液滴尺寸的重量与小液滴尺寸乳液的重量之比所控制，同样受大液滴尺寸乳液的液滴平均尺寸D_L与小液滴尺寸乳液的液滴平均尺寸D_S之比所控制。

较好的是，按重量计，分散的烃相的约70-80%应在大液滴尺寸乳液中，且D_L和D_S之比为至少约4且更好为至少约10。这些值是可以控制的可在制备乳液时通过改变用于形成一种或两种乳液的混合能以控制所得液滴尺寸，也可通过选择每一待混合的乳液的合适体积而加以控制。

按本发明形成的乳液表现出低粘度和良好的稳定性，此点大大地方便了将粘性烃用作可燃性液体燃料的来源。而且，乳液的形成不用值钱的商品乳化剂。

在以下实施例中将进一步阐述本发明的乳液的制备。

实施例1

按美国专利4，934，398号揭示的HIPR技术制备一系列乳液。来自委内瑞拉的Cerro Negro油田的Cerro Negro天然沥青经脱气、脱水和脱盐，制成加工过的原料粘性烃。

乳液系在含有作为缓冲添加剂的Intervep，S.A的商标名为INTAMINE^TM的市售水溶性胺添加剂的水性缓冲液中制备。

采用500-10，000ppm之间的缓冲添加剂浓度，制成按重量计的烃与水性缓冲液比为94∶6，90∶10，85∶15，和80∶20的乳液。

混合步骤在60℃进行混合时间则控制在以形成平均液滴尺寸为2，4，20和30μm的乳液为准。

然后将这些乳液稀释，使成为烃与水相之比为70∶30，75∶25和80∶20。

所有的乳液，即使那些液滴尺寸φ小于3μm的，都不用商品表面活性剂而使之稳定。

实施例2

采用浓度为6，000ppm和7，000ppm的单取代基的缓冲添加剂异丙胺，进行乳液的制备。在500rpm将乳液混合成烃与水相之比为94∶6。下表Ⅰ总结了在混合时间为0.5-5.0分钟之间所得到的平均液滴尺寸。

表 1

液滴直径(μm)

混合时间(分) 缓冲剂浓度(ppm)

6000 7000

0.5 7.4 3.7

1 2.4 1.5

2 1.5 1.3

4 1.4 1.2

5 1.3 1.2

可以看出，能不采用商品表面活性剂的而获得远小于3μm的液滴尺寸。

实施例3

采用几种浓度的异丙胺作为缓冲添加剂，进行乳液的制备。在500rpm混合2分钟制备乳液，达到烃与水相之比为80∶20，平均液滴尺寸和粘度如表2所示。

表 2

缓冲剂浓度液滴直径粘度(20/Sec)

(ppm) (μm) (CP)

3000 18.45 800

5000 16.74 1145

7000 12.34 1285

实施例4

用双二取代基的胺（二乙胺），浓度为3，000ppm，进行乳液的制备。再在水溶液中加入碱金属盐NaCl，浓度为50ppm。在500rpm制成烃与水相之比为90∶10，85∶15和80∶20的乳液，其液滴尺寸如表3所示。

表 3

沥青与水性缓冲液之比值

混合时间 90/10 85/15 80/20

(分) 平均液滴直径(微米)

0.5 16.15 27.74 27.70

1 15.90 27.59 27.13

2 14.63 24.69 21.33

4 13.89 21.62 22.19

10 11.00 15.86 18.41

实施例5

用浓度为5，000ppm的二乙胺和50ppm的NaCl在混合速率为500rpm下制备乳液。表4显示了这些乳液所得到的平均液滴尺寸。

表 4

沥青与水性缓冲液之比值

混合时间 94/6 90/10 85/15 80/20

(分) 平均液滴直径(微米)

0.5 7.36 9.69 11.84 23.50

1 6.85 9.23 11.70 21.44

2 6.16 8.87 11.08 20.55

4 5.02 8.37 10.49 18.99

10 3.74 6.67 9.05 15.68

实施例6

用浓度为7，000ppm的二乙胺和50ppm的NaCl在混合速率为500rpm下制备乳液。表5显示了所得到的平均液滴尺寸。

表 5

沥青与水性缓冲液之比值

混合时间 94/6 90/10 85/15 80/20

(分) 平均液滴直径(微米)

0.5 5.72 7.13 10.08 17.13

1 5.14 6.87 9.85 16.19

2 4.63 7.63 9.34 14.22

4 3.96 6.35 8.78 13.68

10 2.05 5.59 7.70 11.46

如上所述，可在二乙胺浓度为7，000ppm时产生具有小于3μm的液滴尺寸的乳液而不用商品乳化剂。

以下实施例7-11阐述了不用商品乳化剂而制备本发明的双型乳液。

实施例7

采用如美国专利4，934，398号所述的HIPR技术用委内瑞拉的Cerro Negro油田的Cerro Negro天然沥青制备乳液。制备表6所示的乳液，采用Intevep，S.A.的INTAMINE^TM商标的市售水溶性胺的水性缓冲液，浓度在500-10，000ppm之间。将混合物加热至60℃并搅拌，改变混合速率和混合时间以得到具有如表6所示的平均液滴尺寸的乳液。

所有乳液不用商品表面活性剂或乳化剂而获得被稳定化。

表 6

乳液沥青/水液滴直径粘度(cp)

(按重量计) 微米在1 sce^-1和30℃

1 70/30 2.1 16,000

2 70/30 4.3 11,000

3 70/30 20.7 3,00

4 70/30 29.8 2,500

5 75/25 2.1 52,000

6 75/25 4.3 30,000

7 75/25 20.7 9,500

8 75/20 29.8 6,000

9 80/20 2.1 100,000

10 80/20 4.3 38,000

11 80/20 20.7 17,000

12 80/20 29.8 8,500

将乳液2和3，其烃与水之比为70∶30，平均液滴尺寸分布分别是4.3和20.7μm，以不同比例混合并测定所得双型乳液的粘度。结果示于下表7。

表 7

乳液 %(重量) %(重量) 粘度(cp)

平均液滴尺寸平均液滴尺寸在1 sec^-1

4.3μm的乳液 20.7μm的乳液和30℃

A 100 0 11,000

B 75 25 5,000

C 50 50 400

D 25 75 90

E 0 100 3,000

表7显示了乳液粘度于烃相中的大液滴尺寸（20.7μm）/小液流尺寸（4.3μm）这个分数之间的关系。为了得到最低的粘度值，两种液滴部分均须明确定义成两种不同的可区分的液滴尺寸。最佳的粘度得自大液滴尺寸乳液与小液滴尺寸乳液的重量比为约75∶25之时。

实施例8

从表6的乳液制得含75%（重量）大液滴尺寸乳液D_L和25%（重量）小液滴尺寸乳液D_S，最终乳液的总烃与水之比为70∶30的双型乳液，如下表8所示。

表 8

平均液滴尺寸比值: 乳液D_L/ 粘度(cp)

液滴大小乳液D_S在1sec^-1

乳液 D_sμm D_Lμm D_L/D_S的重量比和30℃

F 2.1 29.8 14 75/25 66

G 4.3 29.8 7 75/25 90

H 4.3 20.7 4.8 75.25 128

表8显示了双型乳液的粘度与在烃与水比为70∶30（重量）的乳液中的大小平均液滴尺寸比（D_L/D_S）之间的关系。可以看出，随着小的平均直径液滴尺寸部分的增加，双型乳液的粘度增加。但是所有的乳液F，G和H的粘度1直均远低于含70%（重量）烃作为分散相的单型乳液的粘度（见表6）。

实施例9

用实施例7制得的具有表6所示特性的乳液制备含75%（重量）大液滴尺寸乳液D_L和25%（重量）小液滴尺寸D_S且在最终乳液产品中烃与/水之比为75∶25的双型乳液，见表9所示。

表 9

平均液滴尺寸比值: 乳液D_L/ 粘度(cp)

液滴大小乳液D_S在1sec^-1

乳液 D_Sμm D_Lμm D_L/D_S的重量比和30℃

I 2.1 20.7 10 75/25 180

J 4.3 20.7 4.8 75/25 600

K 2.1 29.8 14 75/25 150

L 4.3 29.8 6.9 75/25 300

表9显示了粘度和烃与水之比为75∶25（重量）的双型乳液中的大小平均液滴尺寸比（D_L/D_S）之间的关系。

可以看出，当D_L/D_S比大于或等于4时，能得到低于1，500cp（1sec^-1，30℃）的粘度。

实施例10

用实施例7制得的具有表6特性的乳液制备具有不同D_L/D_S比且含有75%（重量）大液滴尺寸乳液D_L和225%（重量）小液滴尺寸乳液D_S且最终乳液产物中烃与水之比为80∶20的乳液，如表10所示。

表 10

平均液滴尺寸比值: 乳液D_L/ 粘度(cp)

液滴大小乳液D_S在1sec^-1

乳液 D_Sμm D_Lμm D_L/D_S的重量比和30℃

M 2.1 20.7 10 75/25 1,100

N 4.3 20.7 4.8 75/25 14,000

O 2.1 29.9 14 75/25 450

P 4.3 29.8 7 75/25 7,500

表10显示了粘度与烃∶水为80∶20（重量）的双型乳液的大小平均液滴尺寸比（D_L/D_S）的关系。可以看出，对于烃∶水为80∶20，也就是说80%是分散的烃相的双型乳液而言，大小平均液滴尺寸比D_L/D_S必需大于或等于约10，才能获得低于1，500cp的粘度（1sec^-1，30℃）。

实施例11

用实施例7制得的具有表6特性的乳液，制备具有不同的大平均液滴尺寸乳液D_L与小平均如液滴尺寸乳液D_S的重量比的进一步的双型乳液，如表11所示。

表 11

平均液滴尺寸比值: 乳液D_L/ 粘度(cp)

液滴大小乳液D_S在1sec^-1

乳液 D_Sμm D_Lμm D_L/D_S的重量比和30℃

Q 2.1 29.8 14 80/20 600

R 2.1 29.8 14 75/25 450

S 2.1 29.8 14 70/30 800

T 2.1 29.8 14 65/35 1,500

表11显示了粘度与烃∶水为80∶20（重量）的双型乳液的大、小平均液滴尺寸乳液的重量比（D_L/D_S）之间的关系。可以看出，烃∶水为80∶20的双型乳液的粘度可通过改变大、小平均液滴尺寸乳液中烃的重量比而得到改善。当小平均液滴尺寸乳液中的烃量增加时粘度先降低后升高。

这样，根据本发明，可燃性乳液为由粘性烃制得且可不加商品表面活性剂而获得稳定。如此制得的乳液显示出优异的粘度特性，甚至还可通过双型乳液的调配而进一步加以改善。无需加入商品表面活性剂额外费用而可提供低粘度可燃性乳液，此点给粘性烃带来了作为可燃材料来源的优异用途。

本发明可用其它形式体现或用其它方法实现而不背离其主旨和基本特点。因此，应当认为以上实施例是本发明各个方面的体现而不是限制，所附权利要求指明了本发明的范围，且凡符合本发明相当的内涵和范围内的所有改变应被认为包括于其中。

Claims

1、一种形成稳定的粘性烃在水性缓冲液中的乳液的方法，其特征在于包括以下步骤：

提供一种粘性烃，其中含一种非活性的天然表面活性剂，盐含量按重量计小于或等于15ppm，含水量按重量计小于或等于0.1%；

形成一种在水溶液中的缓冲添加剂溶液以提供一种碱性水性缓冲液，该缓冲添加剂能从粘性烃中萃取非活性天然表面活性剂并使之活化；和

以足能使粘性烃在水性缓冲缓冲液中形成乳液的速率将粘性烃和水性缓冲液进行混合，其中缓冲添加剂将非活性天然表面活性剂从粘性烃中萃取至水性缓冲液中并使非活性的天然表面活性剂活化以稳定乳液。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中提供粘性烃的步骤包括：

在井下用稀释剂稀释天然粘性烃物质以得到稀释的粘性烃;

将稀释的粘性烃脱气，脱盐和脱水;和

从稀释的粘性烃中分离稀释剂从而提供粘性烃。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中缓冲添加剂加至水性缓冲液以使水性缓冲液的pH值11-13。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中缓冲添加剂是水溶性胺。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于其中所形成的水性缓冲液中的缓冲添加剂浓度至少500ppm。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于其中水性缓冲液中的缓冲添加剂浓度为500-15，000ppm。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于其中水性缓冲液中的缓冲添加剂浓度为500-10，000ppm。

8、如权利要求4所述的方法，其特征在于其中水溶性胺具有单一烷基。

9、如权利要求4所述的方法，其特征在于其中水溶性胺至少具有两个烷基，该方法进一步包括向水性缓冲液中加入碱金属添加剂的步骤。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于其中水溶性胺选自乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、仲丙胺、丁胺、仲丁胺、氢氧化四甲胺、氢氧化四丙铵，及其混合物。

11、如权利要求9所述的方法，其特征在于其中碱金属添加剂在水性缓冲液中的浓度为50-500ppm。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于其中碱金属添加剂在水性缓冲液中的浓度为约50-100ppm。

13、如权利要求9所述的方法，其特征在于其中碱金属添加剂选自碱金属盐、碱土金属盐，及其混合物。

14、如权利要求13所述的方法，其特征在于其中碱金属添加剂选自氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸镁，及其混合物。

15、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中粘性烃中的非活性天然表面活性剂选自羧酸类、酚类、酯类，及其混合物。

16、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中混合步骤包括施加充分的混合能以提供一种乳液，其所具平均液滴尺寸小于或等于约30μm，粘度小于或等于约1，500cp，30℃，1sec^-1。

17、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中混合步骤包括混合粘性烃与水性缓冲液，以使粘性烃与水性缓冲液的重量比至少为50∶50。

18、如权利要求17所述的方法，其特征在于：其中粘性烃与水性缓冲液的重量比为75∶25-95∶5。

19、如权利要求1所述物方法，其特征在于其中混合步骤包括第一步混合，由此制得具有大液滴尺寸D_L为10-40μm的第一乳液;和第二步混合，由此制得具有小液滴尺寸D_S为小于或等于约5μm的第二乳液;该方法进一步包括混合第一乳液和第二乳液的步骤，以形成一双型乳液，它具有相应于D_L和D_S的两种液滴尺寸为特征的分散相。

20、如权利要求19所述的方法，其特征在于其中D_L为15-30μm，D_S为小于或等于2μm。

21、如权利要求19所述的方法，其特征在于其中第一乳液和第二乳液分别在第一和第二混合步骤中混合，以使液滴尺寸为D_L/D_S大于或等于4。

22、如权利要求19所述的方法，其特征在于其中第一乳液和第二乳液分别在第一和第二混合步骤中混合，以使液滴尺寸为D_L/D_S大于或等于10。

23、如权利要求19所述的方法，其特征在于其中第一乳液和第二乳液分别在第一和第二混合步骤中混合，以使70-80%（重量）粘性烃在第一乳液中具有大液滴尺寸。

24、一种粘性烃在水性缓冲液中的乳液，其特征在于包括：

粘性烃不连续相，其按重量计的含盐量小于或等于15ppm，含水量小于或等于190;和

碱性水性缓冲液连续相，含缓冲添加剂和天然表面活性剂，该天然表面活性剂为天然包含于粘性烃中的非活性的表面活性剂，该非活性天然表面活性剂被缓冲添加剂萃取和活化以稳定粘性烃在水性缓冲液中的乳液。

25、如权利要求24所述的乳液，其特征在于其中碱水性缓冲液的pH值为11-13。

26、如权利要求24所述的乳液，其特征在于其中缓冲添加剂是水溶性胺。

27、如权利要求26所述的乳液，其特征在于其中水性缓冲中水溶性胺的浓度至少为500ppm。

28、如权利要求26所述的乳液，其特征在于其中水性缓冲液中水溶性胺的浓度为500-15，000ppm。

29、如权利要求26所述的乳液，其特征在于其中水性缓冲液中水溶性胺的浓度为500-10，000ppm。

30、如权利要求26所述的乳液，其特征在于其中水溶性胺具有单烷基。

31、如权利要求26所述的乳液，其特征在于其中水溶性胺至少具有两个烷基，水性缓冲液进一步包括碱金属添加剂。

32、如权利要求31所述的乳液，其特征在于其中水溶性胺选自乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、仲丙胺、二丙胺、丁胺、仲丁胺、氢氧化四甲铵、氢氧化四丙铵，及其混合物。

33、如权利要求3所述的乳液，其特征在于其中碱金属添加剂浓度为50-500ppm。

34、如权利要求31所述的乳液，其特征在于其中碱金属添加剂浓度为50-100ppm。

35、如权利要求31所述的乳液，其特征在于其中碱金属添加剂选自碱金属盐、碱土金属盐，及其混合物。

36、如权利要求31所述的乳液，其特征在于其中碱金属添加剂选自氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸镁，及其混合物。

37、如权利要求24所述的乳液，其特征在于其中非活性天然表面活性剂选自羧酸类、酚类、酯类，及其混合物。

38、如权利要求24所述的乳液，其特征在于其中乳液平均液滴尺寸小于或等于30μm，粘度小于或等于1500cp，30℃，1sec^-1。

39、如权利要求24所述的乳液，其特征在于其中粘性烃与水性缓冲液的重量比至少为50∶50。

40、如权利要求39所述的乳液，其特征在于其中粘性烃与水性缓冲液的重量比为75∶25-95∶5之间。

41、如权利要求24所述的乳液，其特征在于其中分散的粘性烃相的特征为第一大液滴尺寸D_L为10-40μm，以及第二小液滴尺寸D_S为小于或等于5μm。

42、如权利要求41所述的乳液，其特征在于其中D_L为15-30μm，D_S小于或等于2μm。

43、如权利要求41所述的乳液，其特征在于其中D_L/D_S大于或等于4。

44、如权利要求41所述的乳液，其特征在于其中D_L/D_S大于或等于10。

45、如权利要求41所述的乳液，其特征在于其中70-80%（重量）的粘性烃具有大液滴尺寸D_L。