Состав для предотвращения отложений в нефтепромысловом оборудовании

 

Изобретение относится к области добычи нефти и предназначено для предотвращения смешанных отложений, включающих органические и неорганические отложения. Состав содержит оксиэтилендендифосфоновую кислоту (4,5 -5,0 мас. %), продукт присоединения окиси этилена к этилендиамину (5,0 - 7,0 мас.%), бис (алкилполиоксиэтилен) фосфат общей формулой [C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m]₂ POOH, где n = 8 - 10, 4 m = 6 (35,0 - 39,0 мас.%) и алифатический спирт (остальное). 3 табл.

Изобретение относится к области добычи нефти и предназначено для предотвращения смешанных отложений в нефтепромысловом оборудовании, включающих органические и неорганические отложения.

Известен состав для предотвращения отложений, включающий нитрилотриметилфосфоновую кислоту, метилиминодиметилфосфоновую кислоту, фосфористую кислоту, мочевину, этиленгликоль, аммиак и воду (авт.св. N 1414794, кл. C 02 F 5/14, 1988). Недостатком данного состава является отсутствие ингибирующего эффекта от асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО).

Известен состав для предотвращения отложений в нефтепромысловом оборудовании, включающий натрийалкилбензолсульфонат, неионогенное поверхностно-активное вещество, оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую, или этаноламиновую соль, углеводородный растворитель, алифатический спирт, этиленгликоль или пропиленгликоль, натрийалкансульфонат и дополнительно для ингибирования солей 2-окси -1,3-пропилендиамин тетраметилфосфоновой кислоты или ее натриевую соль (патент СССР N 1706204, кл. C 09 K 3/00, E 21 B 37/00, 1994). Данный состав недостаточно эффективен для предотвращения асфальтено-смоло-парафиновых отложений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для предотвращения отложений АСПО и солей, включающий производное фосфоновой кислоты, неионогенное поверхностно-активное вещество, алкилбензолсульфонат натрия и алкансульфонат натрия (патент РФ N 1391199, кл. E 21 B 37/06, C 09 K 3/00, 1994). Однако известный состав имеет недостаточно высокий защитный эффект от АСПО и недостаточно низкую температуру застывания.

В основу настоящего изобретения положена задача создания состава для предотвращения смешанных отложений в нефтепромысловом оборудовании, обладающего более высокой эффективностью ингибирования неорганических отложений в условиях повышенной жесткости и одновременно асфальтено-смоло-парафиновых отложений при понижении его дозировки и снижении температуры застывания.

Поставленная задача решается тем, что состав для предотвращения отложений, включающий производное фосфоновой кислоты, неионогенное и анионное поверхностно-активные вещества, в качестве производного фосфоновой кислоты содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту, в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества продукт присоединения окисей этилена и пропилена к этилендиамину, в качестве анионного поверхностно-активного вещества бис-(алкилполиоксиэтилен) фосфат общей формулы: [C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m]₂POOH, где n 8-10, m 6 и дополнительно алифатический спирт при следующем соотношении компонентов, в мас.

Окисиэтилидендифосфоновая кислота 4,0-5,0 Продукт присоединения окисей этилена и пропилена к этилендиамину - 5,0-7,0 БИС (алкилполиоксиэтилен) фосфат приведенной формулы 35,0-39,0 Алифатический спирт Остальное Для приготовления состава используют следующие известные химические вещества: I оксиэтилидендифосфоновая кислота по ТУ 6-02-1215-81, продукт присоединения окисей этилена и пропилена к этилендиамиду дипроксамин-157-65М по ТУ 38-10111.28-87 или дипроксамин-157 по ТУ 6-14-614-76, бис (алкилполиоксиэтилен) фосфат приведенной выше формулы имеет техническое название оксифос КД-6 по ТУ 6-02-1148-78.

В качестве алифатического спирта используют метиловый спирт (МС) по ГОСТ 2222-78, или этиловый спирт (ЭС) по ГОСТ 18300-87, или изопропиловый спирт (ИПС) по ГОСТ 9805-84, или их смесь.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям "новизна и изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1 (прототип). К 5 г полиэтиленгликолевого эфира моноэтаноламидов жирных кислот (синтамид 5) добавляют 20 г натрийалкилбензолсульфоната (сульфонол), 0,5 г диаминопропанолтетраметиленфосфоновой кислоты (ДПФ-1) и 74,5 г натрийалкансульфоната. Смесь тщательно перемешивают.

Пример 2 (предлагаемый). К 0,4 г ОЭДФ при нагревании до 50-60^oC и перемешивании добавляют 7,0 г дипроксамина-157-65м, 39,0 г оксифоса КД-6. После тщательного перемешивания реакционной смеси к ней добавляют 7,0 г изопропилового спирта и 43,0 г этилового спирта, т.е. смесь этилового и изопропилового спиртов в соотношении 6,4:1 до получения однородной массы.

Примеры 3 10 выполняют аналогично примеру 2, изменяя количественное соотношение компонентов.

Варианты составов приведены в табл.1.

Полученный состав представляет собой однородную жидкость с температурой застывания не выше минус 48^oC.

Полученный состав испытывают на эффективность по предотвращению отложений сульфата кальция, карбоната кальция, сульфата бария на минерализованных водах повышенной жесткости: с коэффициентом пересыщения по карбонату кальция 1,0-2,4, по сульфату кальция 1,8-2,8, по сульфату бария 1,50-3,2.

Коэффициент перенасыщения Cн/Cр равен отношению массовой концентрации кристаллизирующейся соли в исходном перенасыщенном растворе (Cн) к равновесной соли (Cр). Равновесная концентрация кристаллизующейся соли (CaCО₃, CaSO₄, BaSO₄) определяется экспериментально при постоянных значениях ионной силы раствора, температуры, перемешивании.

При значении коэффициента перенасыщения, превышающем 1, система представляет собой нестабильный пересыщенный раствор, в котором происходит осадкообразование малорастворимой соли.

Исследования эффективности предотвращения солеотложений предлагаемого состава проводят следующим образом: в ряд колб помещают по 100 см³ минерализованной воды, вводят ингибитор в количестве 50, 70, 100 мг/дм³. Колбы термостатируют в течение 8 ч при температуре 80^oC. После термостатирования смесь фильтруют, определяют содержание осадкообразующих катионов в фильтре трилонометрическим методом. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Данные табл. 2 показывают более высокую ингибирующую эффективность предлагаемого состава в условиях повышенной жесткости.

Эффективность предотвращения АСПО определяют по методике оценки эффективности ингибиторов комплексного действия.

В стеклянную пробирку наливают до половины пластовой воды, затем добавляют нефть с реагентом. Смесь отстаивают, после чего пробирку переворачивают. Нефть и вода меняются объемами. Фиксируют площадь отмыва поверхности пробирки, занятой пластовой водой взамен нефти. Величину частиц дисперсии и отмыва АСПО определяют в конической колбе, в которую помещают пластовую воду, АСПО и реагент. Содержимое нагревают до расплавления АСПО, затем охлаждают, перемешивая. После охлаждения определяют визуально величину частиц дисперсии. Результаты испытаний предлагаемого состава в сравнении с прототипом приведены в табл.3.

Данные табл.3 свидетельствуют о более высокой эффективности ингибирования АСПО предлагаемым составом по сравнению с прототипом.

Таким образом, предложенный состав является более эффективным по сравнению с прототипом в отношении смешанных отложений, включающих неорганические и асфальтено-смоло-парафиновые отложения, при низких дозировках. Кроме того, он имеет низкую температуру застывания, что позволяет применять его в условиях отрицательных температур.

Формула изобретения

Состав для предотвращения отложений в нефтепромысловом оборудовании, включающий производное фосфоновой кислоты, неионогенное и анионное поверхностно-активные вещества, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алифатический спирт, а в качестве производного фосфоновой кислоты - оксиэтилидендифосфоновую кислоту, в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества продукт присоединения окисей этилена и пропилена к этилендиамину, в качестве анионного поверхностно-активного вещества бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей формулы [C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m] ₂ РООН, где n 8 10; m 6, при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксиэтилидендифосфоновая кислота 4 5
Продукт присоединения окисей этилена и пропилена к этилендиамину 5 7
Бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей формулы [C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m] ₂ · РООН при n 8 10; m 6 35 39
Алифатический спирт Остальноеа

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3