Реагент для предотвращения асфальтеносмолистопарафиновых отложений

 

Изобретение предназначено для предотвращения асфальтносмолистопарафиновых отложений (АСПО) и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности, связанных с добычей, транспортном и хранением нефти. Оно решает задачу повышения ингибирующей способности реагентов при одновременном расширении и удешевлении их ассортимента. Реагент для предотвращения АСПО, содержащий углеводородную фракцию 130-220^oC, образующийся в виде отгона от полимеризата при получении нефтеполимерных смол методом термополимеризации жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья и кубовый остаток от разгонки жидких продуктов пиролиза с температурой начала кипения выше 220^oC, или окисленный битум, или отработанное моторное масло. 6 табл.

Изобретение предназначено для предотвращения асфальтосмолистопарафиновых отложений (АСПО) и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности, связанных с добычей, транспортом и хранением нефтей.

Известен реагент для предотвращения АСПО в нефтепромысловом оборудовании, содержащий 67-83 мас. кубового остатка с температурой начала кипения не ниже 250^oC со стадии ректификации продуктов полимеризации и 4,4-диметил-1,3-диоксан остальное [1] Основным недостатком известного реагента является слабая его растворяющая способность по отношению к парафинам, содержащимся в нефтях из обводненных скважин.

Известен реагент для предотвращения АСПО, состоящий из смеси 4,4-диметил-1,3-диоксана 4-аксиэтилированный алкилов (ОП-4) в соотношении 1:(0,1-0,4) [2] Основным недостатком данного реагента является его слабая эффективность и экологическая ограниченность применения 4-оксилэтилованных алкилфенолов.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемым результатам (прототип) является реагент [3] содержащий в качестве основного компонента 4,4-диметил-1,3-диоксан и активизирующую добавку, отличающийся тем, что с целью повышения растворяющей способности в качестве добавки к 4,4-диметил-1,3-диоксану (компоненту A) содержит легкую смолу пиролиза (компонента B) при следующем соотношении компонентов, мас.

4,4-Диметил-1,3-диоксан 5 25 Легкая смола пиролиза До 100 Основным недостатком реагента-прототипа является необходимостью предварительной осушки скважины и призабойной зоны пласта от воды и большая продолжительность обработки из-за низкой эффективности растворения парафинов, которая при 70^oC проходит за 48 ч.

Целью изобретения является повышение ингибирующей способности при одновременном расширения ассортиментов для предотвращения АСПО.

Поставленная цель достигается тем, что для предотвращения АСПО применяют реагент, представляющий собой композицию в трех вариантах, в котором в качестве основного компонента содержится фракция 130-220^oC, образующаяся в виде отгона от полимеризата при получении нефтеполимерный смол методом термополимеризации жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья, а в качестве добавки в зависимости от варианта реагента содержится или кубовый остаток от разгонки жидких продуктов пиролиза с температурой начала кипения выше 220^oC или окисленный битум, или отработанное моторное масло при соотношении компонентов мас.

Основной компонент отгон от полимеризата (фракция 130-220^oC) - 99,980-99,995 Добавка: или кубовый остаток, или окисленный битум, или отработанное моторное масло До 100,0 Отгон (фракция 130-220^oC) от полимеризата при термополимеризации жидких продуктов пиролиза (компонента A), является химические стабильным побочным продуктом переработки углеводородного сырья [4] Его свойства приведены в табл. 1.

Отгон из полимеризата фракции 130-220^oC смол пиролиза является химически стабильным ароматизированным побочным продуктом переработки продуктов пиролиза углеводородного сырья в настоящее время не находит квалифицированного использования. Его свойства приведены в табл. 1.

Кубовый остаток от разгонки жидких продуктов пиролиза с температурой кипения выше 220^oC (компонент Б1) также является малоценным побочным продуктом переработки углеводородного сырья. Содержит до 15,8-19,1% асфальтенов, 45,6-49,4% полициклической ароматики и некоторое количество карбоидов. В настоящее время не находит квалифицированного применения. Его свойства приведены в табл. 2.

Окисление битум (компонент Б2) является продуктом переработки нефти. Получают окислением остаточных продуктов прямой перегонки нефти и смесей с асфальтенами и экстрактами масляного производства или же компаундированием окисленных и неокисленных вышеуказанных продуктов [5] Его физико-химические свойства представлены в табл. 3.

Отработанное моторное масло (компонент Б3) представляет собой базовое моторное масло с композицией присадок в том числе депрессорной, подвергшееся старению. Старение моторного масла сопровождается изменением его свойства за счет накопления асфальто-смолистых соединений, коллоидного кокса, сажи и других примесей. Коагуляции нерастворимых примесей препятствуют остатки диспергирующих присадок [6] Свойства отработанного масла представлены в табл. 4.

Применение реагента для предотвращения АСПО осуществляется вводом его в поток нефти, проходящий по внутренней полости трубопровода, с помощью дозировочных насосов в оптимальном количестве.

Эффективность ингибирования АСПО вариантами предлагаемого реагента в сравнении с реагентом-прототипом проверяли методом "холодного стержня", сущность которого состоит в следующем.

В два стакана наливают по 400 см³ асфальтосмолистопарафиносодержащей нефти и нагревают до 70^oC. После расплавления содержащихся в нефти парафинов в один из стаканов добавляют испытуемый реагент в заданных количествах. Содержимое стаканов тщательно перемешивают и после снижения в них температуры до 65^oC в стаканы опускают предварительно взвешенные цилиндры ("холодный стержень") высотой 130 мм и диаметром 35 мм. Затем через цилиндры в течение 30 мин пропускают воду с температурой 10^oC. После этого цилиндры извлекают из стаканов и через 10-15 мин взвешивают. По привесу цилиндров находят массу отложившихся на них АСПО.

Эксперименты по эффективности действия реагентов проводили на нефти Максимовского месторождения, Свойства испытуемой нефти показаны в табл. 5.

Примеры по ингибированию АСПО с помощью вариантов предлагаемого реагента и прототипа.

Первый вариант реагента.

Реагент содержал отгон от полимеризата фракцию 130-200^oC (компонент A) и кубовый остаток (компонент Б). Примеры 1-3.

Пример 1. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонент A 99,995, компонент Б1 до 100, испытали на ингибирующее действие. При добавлении его в испытуемую нефть в качестве 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибрирования оказывалась равной 7,55; 15,09 и 24,52.

Пример 2. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонент A 99,990, компонент Б1 до 100, испытали на ингибирующее действие. При давлении его в испытуемую нефть в количестве 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибрирования оказался соответственно равной 26,4; 33,96 и 24,52 Пример 3. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонент A 99,980, компонент Б1 до 100, испытали на ингибрирующее действие при добавлении в испытуемую нефть в количестве 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибирования оказалась равной 28,87; 37,94 и 23,21 Второй вариант реагента.

Реагент содержал отгон от полимеризата фракцию 130-220^oC (компонента A) и окисленный битум (компонент Б2). Примеры 4-6.

Пример 4. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонента A 99,995, компонента Б2 до 100, испытали на ингибирующее действие при добавлении в испытуемую нефть в количестве 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибирования оказалась соответственно равной 8; 16 и 25 Пример 5. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонент A 99,990, компонент Б2 до 100, испытали на ингибирующее действие при добавлении в испытуемую нефть в количестве: 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибирования оказалась соответственно равной 27,5; 35 и 26,5
Пример 6. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонент A 99,980, компонент Б2 до 100, испытали на ингибирующее действие при добавлении в испытуемую нефть в количестве: 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибрирования оказалась соответственно равной 27,6; 36,5 и 23,5%
Третий вариант реагента.

Реагент содержал отгон от полимеризата фракцию 130-220^oC (компонент A) и отработанное масло (компонент Б3). Примеры 7-9.

Пример 7. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонент A -99,995, компонент Б3 до 100, испытали на ингибирующее действие при добавлении в испытуемую нефть в количестве: 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибирования оказалась, соответственно равной 10,5; 20,3 и 25,9%
Пример 8. Реагент, полученный смешением в следующем соотношении компонентов, мас. компонент A 99,990, компонент Б3 до 100, испытали на ингибирующее действие при добавлении в испытуемую нефть в количестве: 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибирования оказалась соответственно равной 25,4; 27,2 и 24,1%
Пример 9. Реагент, полученный смешением в следующих соотношениях компонентов, мас. компонента A 99,980, компонента Б3 до 100, испытали ни ингибирующее действие при добавлении в испытуемую нефть в количестве: 0,005; 0,010 и 0,020 мас. Эффективность ингибирования оказалась соответственно равной 28,4; 34,5и 27,8%
Примеры по ингибированию АСПО с помощью реагента-прототипа. Примеры 10-12.

Примеры 10. Реагент-прототип для предотвращения АСПО в соответствии с его описанием был приготовлен в соотношении компонентов, мас. компонент A - 99,995 и компонент Б до 100, и испытан по примерам 1, 4 и 7. Эффективность ингибирования составила соответственно 6,2; 14,7 и 15%
Пример 11. Реагент-прототип для предотвращения АСПО в соответствии с его описанием был приготовлен в соотношении компонентов, мас. компонент A - 99,990 и компонент Б до 100, и испытан по примерам 2, 5 и 8. Эффективность ингибирования составила соответственно 23,0; 25,0 и 23,0%
Пример 12. Реагент-прототип для предотвращения АСПО в соответствии с его описанием был приготовлен в соотношении компонентов, мас. компонент A - 99,980, компонент Б до 100, и испытан по примерам 3, 6 и 9. Эффективность ингибирования составила соответственно 26,5; 27,0 и 23,0%
Результаты испытаний предлагаемого реагента в его трех вариантах и реагента-прототипа на эффективность ингибирования АСПО сведены в табл. 6.

Из данных табл. 6 видно, что эффективность ингибирования АСПО любым из трех вариантов предлагаемого реагента оказалась выше, чем у прототипа. Причем наибольшая эффективность ингибирования в исследованных интервалах зависит как от концентрации компонента Б в реагенте, так и от его количества добавляемого в нефть. Предпочтительные значения этих параметров для всех трех вариантов составляют 0,020 и 0,010 мас. соответственно.

Таким образом, предлагаемый реагент в его вариантах является эффективным средством для предотвращения асфальтосмолистопарафиновых отложений и может быть использован в нефтяной и других отраслях промышленности, связанных с добычей, транспортом и хранением нефти. Компоненты реагента являются только продуктами переработки нефти и поэтому не могут отрицательно влиять на ее химические свойства и процессы переработки.

Источники информации
1. AC СССР N 1487542, кл. E 21 B 43/00, 1989.

2. AC СССР N 1495353, кл. E 21 B 37/06, 1989.

3. AC СССР N 1209829, кл, E 21 B, 37/06, 1986 (прототип).

4. Ю.В. Нефтеполимерные смолы. М. 1988, c. 118-120.

5. Р.В. Гун. Нефтяные битумы. Учебное пособие для рабочего образования. М. Химия, 1989, 152 с.

6. М. А. Григорьев и др. Качество моторного масла и надежность работы двигателей. М. изд. Стандартов, 1981, с. 232.

Формула изобретения

Реагент для предотвращения асфальтеносмолистопарафиновых отложений, содержащий жидкие продукты пиролиза и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что в качестве жидких продуктов пиролиза реагент содержит углеводородную фракцию 130 220^oС отгона от полимеризата при получении нефтеполимерных смол методом термополимеризации жидких продуктов пиролиза, а в качестве поверхностно-активного вещества кубовый остаток от разгонки жидких продуктов пиролиза с температурой начала кипения выше 220^oС, или окисленный битум, или отработанное моторное масло при следующем соотношении компонентов, мас.

Углеводородная фракция 130 220^oС -отгон от полимеризата при получении нефтеполимерных смол методом термополимеризации жидких продуктов пиролиза 99,980 99,995
Кубовый остаток от разгонки жидких продуктов пиролиза с t_н.к.>220^oС, или окисленный битум, или отработанное моторное масло - Остальноео

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3