Способ получения ингибитора коррозии

 

Способ состоит в нанесении ингибитора , в том числе летучего, на капиллярно-пористый материал-носитель, в том числе растворимый, который в виде гранул, таблеток и брикетов подается в скважину, нефтепровод , технологический аппарат или резервуар до полного выщелачивания ингибитора с последующим его обновлением, что позволяет защитить глубокие и сверхглубокие скважины и подземное и надземное оборудование скважин, нефтесборных коллекторов, резервуаров и технологические аппараты от коррозии, наводораживания и солеотложений, не загрязняя при этом нефтепродукты или товарную нефть с применением новых ингибиторов, обладающих достаточной термостойкостью, высокой комплексной защитой в жестких условиях агрессивной продукции скважин. 3 з. п. ф-л ы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4911979/03 (22) 17.12.90 (46) 07.03.93, Бюл. ¹ 9 (75) В. И. Ивашов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1543052, кл, Е 21 B 37/06, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА

КОРРОЗИИ (57) Способ состоит в нанесении ингибитора, в том числе летучего, на капиллярно-пористый материал-носитель, в том числе растворимый, который в виде гранул, таблеток и брикетов подается в скважину, нефтепровод, технологический аппарат или

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для защиты от коррозии, наводораживания и солепарафиноотложений подземного оборудования скважин и надземных коммуникаций, а также нефтепромысловых и нефтепродуктовых стальных резервуаров, а именно к способам получения ингибитора коррозии путем нанесения ингибитора на вещество-носитель.

Цель изобретения — направленное действие ингибитора, продление срока действия Защиты, интенсификация растворения ингибитора и надежность защиты.

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения ингибитора коррозии путем нанесения ингибитора на веществоноситель нанесение проводят методом смачивания или пропитки, используя в качестве вещества-носителя пористый твердый мате„„. Ж„„1799893 Al (si)s С 09 К 3/00, Е 21 В 43/00 резервуар до полного выщелачивания ингибитора с последующим его обновлением, что позволяет защитить глубокие и сверхглубокие скважины и подземное и надземное оборудование скважин, нефтесборных коллекторов, резервуаров и технологические аппараты от коррозии, наводораживания и солеотложений, не загрязняя при этом нефтепродукты или товарную нефть с применением новых ингибиторов, обладающих достаточной термостойкостью, высокой комплексной защитой в жестких условиях агрессивной продукции скважин, 3 з. и. ф-лы, риал с удельным весом более 1 в виде гранул, брикетов или таблеток, С целью повышения растворимости ингибитора коррозии, более полного раскрытия ионогенных групп ингибиторов катионного типа, таких, как триалкилбензиламмонийнитрит, — нитрат или хлорид и повышения степени перемешивания и адсорбируемости защитных пленок в качестве вещества-носителя используют гранулированный сухой лет (твердая углекислота

СО2) или обычный лед, или брикетированный сахар-песок. При этом после растворения ингибитора с поверхности вещества-носителя выделяющиеся пузырьки газа перемешивают раствор и ингибитор в подкисленной ими среде полнее диссоциирует, подключая к атаке большее число ионогенных групп катионного ПАВ к адсорбционной защите металла, Аналогично диссоциация молекул воды льда, сахара и

1799893 каменной соли усиливает перемешивание и растворение ингибитора коррозии.

В качестве ингибиторов коррозии применены триалкилбензиламмонийнитрит-, нитрат, -хлорид; хинолин и его производные; продукт переработки фитостерина; ингибитор "Сарзин", которые не только защищают металл от коррозии, но и от наводораживания и эффективно работают в кислых средах, Использование в качестве вещества-носителя гранулированных фосфатных удобрений позволяет защищать металл не только от коррозии и наводораживания, но и от отложения солей и парафина.

Использование в качестве вещества-носителя эластичного капиллярно-пористого материала никелида титана позволяет осуществлять автоматическую дозировку ингибитора при изменении температуры и давления увеличивая срок последействия ингибитора, не загрязняя при этом нефть и нефтепродукты в силу стерильности никелида титана, Среди других веществ-носителей может быть использован гранулированный полиакриламид или гранулы микропористой смолы, Ингибитор с веществом-носителем вводится в затрубное пространство скважин, и поскольку вещество-носитель тяжелее воды, он легко достигает забойной части, медленно трассируя ингибитор в агрессивную продукцию скважин, защищая их подземное оборудование. На вещество-носитель ингибитор наносится методом смачивания или пропитки, Твердое вещество-носитель может быть растворимым или нерастворимым материалом. Загрузка его может осуществляться также и в контейнере, При защите нефтесборных коллекторов загрузка ингибитора с веществом-носителем осуществляется в головной мерник под струю и транспортируется по нижнему лотку трубы потоком жидкости (обводненной нефти или пластовой воды), защищая тем самым от коррозионного язвенного поражения и ручейковой коррозии низ трубопровода как наиболее коррозионно-опасную часть, где скапливается соленая пластовая вода.

При защите от коррозии стальных нефтепромысловых (сырьевых, технологических и товарн ых, а также нефтепродуктовых) резервуаров от коррозии в качестве вещества-носителя используется жженый глиняный кирпич, предварительно пропитанный, например, методом окунания жидким ингибитором коррозии или парогазофазным ингибитором. Пропитанный жидким

55 ингибитором кирпич заворачивается в целлофан и крепится к веревочке и опускается на днище резервуара, где скапливается со- леная вода. Пройдя слой нефти в целлофане и опускаясь в зону мертвого объема соленой пластовой воды, целлофан сматывается с кирпича и той же веревочкой вытаскивается через верхний смотровой люк. При этом ингибитор, закрепленный в порах кирпича, постепенно трассируется в мертвый объем соленой пластовой и подтоварной воды, защищая днище и нижние пояса от коррозионного язвенного порыва. Другой кирпич, смоченный парогазовым ингибитором, подвешивается под кровлей стального резервуара в газовом объеме, где скапливаются кислые газы, включая сероводород и СОг, выделяющиеся из нефти в процессе подготовки ее и хранения, и трассирует летучий ингибитор в газовый объем, предохраняя кровлю стального резервуара от разрушения и потерь легких углеводородных фракций в атмосферу, Если же вводить ингибитор непосредственно в жидкую или газовую фазу без вещества-носителя, то ингибитор быстро выносится потоком и требует непрерывного дозирования, т.е, используется неэффективно с малым сроком службы, равным времени пребывания жидкости в резервуаре, технологическом аппарате или трубопроводе.

Для топливных систем ракетных двигателей и горючесмазочных материалов и нефтепродуктов в качестве вещества-носителя целесообразно применять эластично-пористое вещество-носитель — никелид титана, чтоделает эти продукты абсолютно стерильными с автоматическим дозированием ингибитора при изменении температуры или давления в потоке. Следует заметить, что такие брикеты из никелида титана, как и кирпичи, смоченные ингибитором, могутустанавливаться в любом месте по трассе газопровода, нефтепровода или водовода сточной промысловой воды в системе ППД, сбора, подготовки и транспорта нефти, газа и воды, но предпочтительно на коррозионно-опасных участках трассы, Это могут быть

"мешки" трассы, где скапливается влага, конденсат, вода, кислый газ, В качестве ингибитора целесообразно использовать такие ингибиторы, которые способны защищать металл от коррозии и наводораживания как в водно-нефтяных средах, так и парогазовых. К таким ингибиторам относятся галогены или нитриты, нитраты триалкилбензиламмония (триалкилбенэиламмонийхлорид, триалкилбензиламмонийиодид, триалкилбензиламмонийбромид триалкилбензиламмонийфторид, триалкил1799893 бензиламмонийнитрит, триалкил, бензиламмонийнитрат), которые применяют как в отдельности, так и в сочетании с хинолином или его производными, а также ингибиторы на основе азоторганических соединений при переработке угля, например "Сарзин", представляющие собой жидкость, и ингибиторы на основе азоторганических соединений растений или древесины и гузапаи хлопчатника-продукты переработки фитостерина. Этими ингибиторами смачивается и пропитывается вещество-носитель. Они могут также разбавляться в керосине, гаэоконденсате, спирте или воде и затем смачиваться и пропитываться веществом-носителем. Эти ингибиторы, нанесенные на вещество-носитель, надежно защищают металл как в водно-нефтяных, так и парогазовых средах в присутствии кислых газов (Н $, С02, HCI,.SOç и Oz).

В качестве вещества-носителя в роли комплексно-действующего ингибитора коррозии и солепарафиноотложений применены гранулированные фосфорные удобрения на основе конденсированных фосфатов и полифосфатов, нитроаммофоса и аммофоса, которые к тому же улучшают и механические свойства стали в приповерхностном слое, Пропитку и смачивание вещества-носителя ингибитором или его растворами осуществляют перколяцией, фильтрацией или окунанием.

Защиту нефтепромыслового оборудования, работающего в кислой сероводородсодержащей продукции скважин, осуществляют водными или водно-спиртовыми или спиртовыми растворами фитостерина, которыми смачивается и пропитывается вещество-носитель.

Пример 1. Для защиты подземного оборудования скважины механизированной добычи от коррозии и увеличения межремонтного периода при добыче обводненной парафинистой нефти с содержанием сероводорода 317 мг/л в затрубное пространство закачивается или засыпается гранулированный нитроаммофос (ТУ-6-08433-79), предварительно смоченный и пропитанный триалкилбензиламмонийхлоридом. При этом эффект защиты от сероводородной коррозии, наводораживания и солепарафиноотложений соответственно составил 99,4; 99,2 и 99,0, а межремонтный период увеличился в 2,8 раза за счет сокращения обрывов штанг, колонн НКТ (насосно-компрессорных труб) и частоты ремонта глубинного насоса. При смачивании и пропитке того же вещества-носителя триалкилбензиламмонийнитритом межремонтный период (МРП) увеличился с 70 до 210 суток, т.е, втрое. Расход смоченного ингибитором вещества-носителя на одну скважину составил 160 кг, в то время как по прототипу

5 на обработку одной скважины требуется 1-5 т ингибитора. Время защитного действия ингибитора по предлагаемому способу составляет 8 месяцев, что в 2 раза дольше, чем по существующему, 10 П риме р2.Условия теже,что в примере 1, только в качестве вещества-носителя использована кирпичная крошка фракции 2 — 5 мм, пропитанная 10 (,-ным водным раствором фитостерина (продукта

15 переработки фитостерина в виде мыла сульфатного облагороженного), ТУ 13-4000177109-86, выпускаемого Чимкентским химико-фармацевтическим заводом по цене

265 руб за тонну, и загруженная в сетчатый

20 контейнер, опущенный в скважину. При этом эффект защиты от кислотно-сероводородной коррозии при Pk=5,5 пластовой воды и минерализации 91 г/л составил 99,9 от наводораживания 99,8 и солепарафино25 отложений 99,7% при увеличении МРП в 3,5 раза, Прим рЗ,Условиятеже,чтоив примере 1, только в качестве ингибитора для смачивания применен "Сарзин", при

30 этом МРП увеличился в 3,2 раза, Пример 4. Условия те же, что и в примере 2 и 3, при этом МРП увеличился в

3,1 раза.

Пример 5, Условия те же, что и в

35 примере 1, только ингибитор триалкилбензиламмонийхлорид нанесен на крошку сухого льда (твердая COz) крупностью 1 — 5 мм, при этом эффект защиты от коррозии и солепарафиноотложений полный (100 ). Ана40 логичные результаты с применением триалкилбензиламмонийиодидом, бромидом и фторидом.

Пример 6. Нефтесборный р6 коллектор протяженностью 8 км, транспортирую45 щий обводненную нефть с обводненностью

90 с производительностью по жидкости

932 м /сутки. Пластовая вода хлоркальциевоз го типа, минерализация 70 г/л, Нг$=180 мг/л, рН 6,4) защищается от порывов следующим

50 образом. В три головных мерника под струю загружается гранулированный нитроаммофос (или аммофос, или конденсированные полифосфаты), смоченный и пропитанный триалкилбензиламмонийхлоридом из расче55 та 25 кг/сутки в каждый мерник. При этом гранулы, смоченные и пропитанные ингибитором, тянутся по лотку трубы, оседая в

"мешках" трассы, медленно трассируя ингибитор в соленую воду, благодаря чему в 12 раз сократилась частота порывов с после1799893

55 действием до 4-х месяцев после прекращения подачи ингибитора. При этом степень защиты нефтесборного коллектора от коррозии, наводораживания и солепарафиноотложений соответственно составила 99,3;

99,1 и 99%.

Пример 7, Условия те же, что и в примере 6, только в качестве вещества-носителя использован жженый глиняный строительный красный кирпич, смоченный ингибитором "Сарзин" и в количестве по 3 штуки опущенный в каждый из трех головных мерников. При этом частота порывов снизилась в 9 раз, Аналогичные результаты получают при смачивании кирпича

10 -ным водным раствором фитостерина (продуктом переработки фитостерина (ППФ).

Пример 8. Пористые гранулы или таблетки, брикеты из никелида титана смачиваются и пропитываются путем окунания или перколяции в жидкие парогазофазные ингибиторы триалкилбензиламмонийхлорид, триалкилбензиламмонийиодид, триалкилбензиламмонийбромид, триалкилбензиламмонийфторид, триалкилбензиламмонийфосфат, "Сарзин" или ППФ и опускаются в контейнере сетчатом на заданную глубину или засыпаются в затрубное пространство в забойную часть скважины. Упpyro-эластичные свойства капиллярно-пористого никелида титана заставляют под действием перепада температур и давлений сжиматься или расширяться вещество-носитель, выделяя при этом большее или меньшее количество ингибитора в агрессивную среду продукции скважин, не загрязняя ее при этом продуктами растворения вещества-носителя и обеспечивая полную защиту от сероводородной, кислотной коррозии и охрупчивания в жидкой и парогазовой фазах скважины, При контейнерной загрузке вещества-носителя никелида титана по мере израсходования жидко-летучего ингибитора за счет его испарения, вымывания и растворения в агрессивной среде, контейнер вынимается и содержимое его — вещество-носитель — регенерируется и снова смачивается жидко-парофазным ингибитором и опускается в газовую или нефтяную, или нагнетательную скважину на заданную глубину.

Предлагаемое изобретение позволяет надежно защищать сверхглубокие и глубокие скважины, работающие в жестких условиях повышенных температур, давлений и минерализации пластовой воды с повышенным содержанием сероводорода и углекислого газа, поскольку указанные ингибиторы

50 проявляют уникальные свойства с термостойкостью до 450 С и способны защищать металл от наводораживания и коррозии в кислых сероводородных жидких и газовых средах. Они могут быть использованы в смеси с хинолином или его производными, что одновременно позволяет растворять асфальтосмолопарафинистые отложения в стволе скважины.

Пропитывая капиллярно-пористые брикеты никелида титана жидкими летучими ингибиторами и размещая его в технологических аппаратах, сырьевых, технологических и товарных резервуарах, например на днищах в зоне скопления соленой подтоварной воды и в газовом пространстве под кровлями, достигается полная защита нефтепромыслового оборудования от коррозии, наводораживания и охрупчивания, предотвращаются аварийные ситуации и потери нефти и легких фракций ее в атмосферу и на рельеф местности. Предлагаемое изобретение позволяет защищать нефтепродуктовые резервуары нефтебаз при хранении дизельного авиационного и ракетного топлива на срок до полного выщелачивания ингибитора с развитой поверхности капиллярно-пористого никелида титана.

Такие брикеты из капиллярно-пористого никелида титана за счет упруго-эластичных свойств при перепадах температур и давлений позволяют осуществлять автоматическое дозирование ингибитора, в том числе и летучего, и устанавливаться в газопроводах (байпасах), газокомпрессорах по компримированию и перекачке сырого се- . роводородсодержащего нефтяного газа с промысла до пункта его переработки.

По мере отработки брикета из никелида титана для не особо ответственных сооружений из кирпича они вынимаются, очищаются и промываются, например, в органическом растворителе или воде, высушиваются и снова смачиваются и пропитываются жидко-парофазным ингибитором и повторно или многократно, а еще лучше с помощью автоматической кассеты загружаются в технологический аппарат, резервуар, скважину или в нефтегазопровод или водовод.

Среди других веществ-носителей могут быть использованы гранулы сухого полиакриламида. При этом после израсходования ингибитора полиакриламид в дальнейшем растворяется в воде на забое скважины, например, нагнетательной и может быть использован в качестве полимерного заводнения, или водорастворимые соли, или сахар.

1799893

Формула изобретения

25

35

45

Составитель Т.Фокина

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Л.Волкова

Заказ 1,38 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1, Способ получения ингибитора коррозии путем нанесения ингибитора на вещество-носитель, отличающийся тем„что, с целью направленного действия ингибитора, продления срока действия защиты и интенсификации растворения и надежности защиты, нанесение проводят методом смачивания или пропитки, а в качестве вещества-носителя используют пористый твердый материал с удельным весом более 1 в виде гранул, брикетов или таблеток, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве вещества-носителя используют гранулированный сухой лед, или лед, или брикетированный сахар-песок, кирпич, соль, гранулы полиакриламида.

3, Способ по пп. 1 и 2, отл ич а ю щий с я тем, что, с целью одновременной защи5 ты металла от наводораживания и солепарафиноотложений, в качестве вещества-носителя используют фосфатные удобрения, 4. Способ по пп, 1 — 3, о т л и ч а ю щ и й10 с я тем, что с целью автоматической дозировки ингибитора при изменении температуры и давления, увеличения срока последствия ингибитора, стерилизации нефти и нефтепродуктов, в качестве вещест15 ва-носителя используют эластично-капиллярно-пористый материал никелида титана.