2-оксипропилен-1,3-диамино- @ , @ , @ , @ - тетраметиленфосфоновая кислота в качестве водорастворимого амфотерного электролита для предотвращения отложений минеральных солей в процессах добычи и подготовки нефти

 

2-О{ссипропилен-1,3-диамино:N ,N,N,N ттетраметиленфосфоновая кислота общей формулы HaOjPHiC-li-CHrCH-CHrN-CHiPOsHi HiOjPHtCонCH POjHi в качестве водорастворимого амфотерного электролита для предотвра .щения отложений минеральных солей в процессах добычи и подготовки . .

СОЮЗ CGBETCHHX

ОР4ВВ7 " . РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л Ю (21) 3444146/23-04 (22) 25.05.82 (46) 15.12.83. Бвл. В 46 (72) A.B.Sàðñ êîâ, Г.Ф.Ярошенко, Н.М.Дятлова и В.В.Сизов (53) 547.341(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

М 541973, кл. Е 21 В 43/12, 1974.

2. Авторское свидетельство .СССР по заявке В 3395992/23-04, кл. С 07 F 9/38, 1982. (54) 2-.ОКСИПРОПИЛЕН-l, 3-ДИАМИНОNgN N т0 ТЕТРАМЕТИЛЕНФОСФОНОВАЯ

КИСЛОТА В КАЧЕСТВЕ ВОДОРАСТВОРИМОГО АМФОТЕРНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ

1 ае80аи

359С 07 F 9 38 ° Е 21 В 43 12.ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТЛОЖЕНИИ. МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ «В ПРОЦЕССАХ ДОБЫЧИ И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ (57) 2-0ксипропилен-l,З-диамино.Н,Н,Н,И ттетраметиленфосфоновая кислота общей формулы

Н ОЗРНгС-З- СИ -СН-СН - N- СН РОЗНг

НзОфНа С ОК СК((РОзНа в качестве водорастворимого амфотерного электролита для предотвращения отложений минеральных солей в процессах добычи и подготовки нефти.

1060619, Изобретение отйосится к химик фосфорорганических соединений, а именно к новой..2-оксипропилен-l,3,.диамино-N,N,Ф,0 -тетраметиленфосу I фоновой кислоте формулы которая может быть использована в качестве водорастворимого амфотерного электролита для систем водоснабжения и нефтепромысловом оборудовании.

Известно использование в качестве водорастворимого амфотерного электролита для ингибирования отложений неорганических солей в системах водоснабжеиия и нефтепромысловом оборудовании этилендиамино- щ

N N,N,,N --тетраметиленфосфоновой кислоты (ЭДТФ) (1) .

Недостатком ЭДТФ является невысокая ингибирующая способность, что ведет к повышенному расходу реагента.1

Наиболее близкой к изобретению является 2-оксипропилен-1,3-диамино-N,N -днуксусная-N,N -диметиленфосфоновая кислота (ОДУМФ) Я .

Это соединение используют в ка честве реагента для .обработки призабойной зоны карбонатного пласта с целью повышения производительности скважин.

Использование его в системах 35 водоснабжения и нефтяном оборудовании неизвестно.

Целью изобретения является повышение эффективности ингибирования отложений неорганических солей в 40 системах водоснабжения и нефтепромысловом оборудовании.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве водорастворимого амфотерного электролита для предотвра- 45 щения отложений минеральных солей в,процессах добычи и подготовки нефти используется 2-оксипропилен-1,3диамино-N,N,N,,N --тетраметиленфос/ / фоновой кислоты общей формулы 1, которая превосходит по своей эффективности известный амфотерный электролит ЭДТФ.

Соединение формулы I получают взаимодействием аминодиметилфосфо новой кислоты с эпихлоргидрином в водной среде при нагревании.

Пример . В четырехгорлую .кол. бу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и термометром загружают 102,5 г 60 аминодиметилфосфоновой кислоты и

159 мл дистиллированной воды. Доводят рН до 8,5-9 добавлением 40%-ного водного раствора едкого натра. Нагревают до 85 С и при этой температуре у прикапыван т 46,5 г эпихлоргидрина.

По окончании прикапывания реакцион,ную смесь выдерживают при этой же температуре s течение 3 ч, поддерживая рН 8,5- 9 добавлением необхо димого количества 40%-ного раствора едкого натра. После выдержки реакционную смесь подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 1,5, упаривают до 1/3 первоначального объема, отфильтровывают выпавший осадок хлорида натрия и фильтрат высаживают в метаноле.

Получают 172 г 2-оксипропиленl,3-диамино-N,N,Н,N -тетраметиленфосфоновой кислоты. (ОДТФ).

Вычислено: С 18,0; Н 4,7; Н 6,0у

P 25,7.

Найдено: С 18,1; 17,9, Н 4,5;4,6, N 5,9;6,1. P 25,6;25,5.

Строение ОДТФ подтверждено данными ПИР-спектроскопии. В ПМР-спектре ОДТФ присутствуют сигналы, отвечающие наличию метиленового и мети нового протонов в цепи пропанола262,1-2,7 (4Н), м и 63,5-3,9 (1Н),м, а также метиленовых протонов, связанных с N и РО Н 6 2,2 (SH),ä, что полностью подтверждает предполагаемую структуру.

В таблице приведены результаты изучения влияния 2-оксипропилен-l,3диамино-N,N,N/,N -тетраметиленфосфоновой кислоты и этилендиаминоN, N,N,N"-тетраметиленфосфоновой кислоты на процесс предотвращения отложения неорганических солей в водных растворах.

Эффективность реагентов оценивают по следующей известной методике.

Пересыщенный раствор сульфата кальция готовят смешением эквивалентных количеств сульфата натрия и хлорида кальция. Начальная концентрация по сульфату кальция составляет во всех опытах 7,0 г/л. Растворы термостатируют при 40ОС и перемешивании со скоростью мешалки 500 об/мин. . После введения исследуемых образцов

E изучают ингибирующий эффект, оказываемый на пересыщенные водные раст воры сульфата кальция. Периодически производят отбор проб для определения концентрации сульфата кальция в данный период времени. Защитный эффект ингибирования определяют по формуле

С - Сх

Э = -----" ° 100, с — c„ о где Э - защитный эффект ингибирования, %;

Сб - начальная концентрация сульфата кальция, мг/л;

1060619 .

Иэ приведенных данных следует, что 2-оксипропилен-l,3-диаминоН,Н,N,,N -тетраметиленфосфоновая кислота значительно превосходит по эффективности ингибирования отложений неорганических солей структурный, аналог,а именно этилендиамино-N,й,я,й; .-тетраметиленфосфоновую кислоту.

Концент рация, мг/л

Защитный эффект, В, через час

) Электролит

96. 120

196

240

О О

О

О

Контроль

Предлагаемый реагент

93,5, 75,6

100 100

100 100

1,0

96,0

84,2

2,0.

100 .100

2,5

96,7

100

ОДТФ. 3i0

100 97,8 95,7 90,7

100 }00

100 100

100 97ю1 92 1

100 99,2 94,0

100

4,0

100

100

100

5,0

90,3 74,3

43, 6.

66,2

98,6 95,5

1,0

Известный .реагент

2,0

100

70,0

57,6

95,5 90,8 79,4

90,9 82,6

74,4 63,8

100

95,9

2,5

ЭДТФ

83,1

91 1

96,1

3,0

64,1.75,0

100

64,3

Ф

92р3 84,4 76,8

96,4

100

4,0

69,7

77,6

96,5 85ф9

98,7 88,2

100

5,0

77,7 . 71.2

10 0 100 - 100

Составитель В. Мякуюева

Редактор А. Гулько Техред A.À÷ Корректор Г.Решетник

»»»»»

Заказ 9961/25 Тираж 387 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

С вЂ” концентрация сульфата кальк ция в данный момент времени без добавки ингибитора, г/л;

С - концентрация сульфата кальция в данный момент времени с добавкой ингибито- ра, г/л.

65,5 58,0

82,2 . 77,3

94,3 89,1