Состав для обезвоживания и обессоливания нефти и защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло- парафиновых отложений и коррозии

 

Изобретение относится к области подготовки нефти. Состав для разрушения нефтяных эмульсий с одновременной защитой нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло-парафиновых отложений и коррозии содержит, мас.%: реапон-4В 10-45, блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилендиамина 20-40, продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом 5-10, растворитель - остальное. В результате получают состав, обладающий наряду со свойствами обезвоживания и обессоливания нефти способностью к защите оборудования от коррозии и смолообразных отложений. 2 табл.

Изобретение относится к области подготовки нефти, а именно к составам для разрушения водонефтяных эмульсий с одновременной защитой нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло-парафиновых отложений и коррозии и может быть использовано для обезвоживания и обессоливания нефти в нефтяной промышленности.

Известен реагент для обезвоживания и обессоливания нефти, включающий блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилендиамина и метанол (ТУ 6-14-614-76, Дипроксамин-157).

Однако в проанализированной нами литературе нет сведений о том, что вышеуказанный деэмульгатор обладает антикоррозионным действием.

Известен реагент для разделения водонефтяной эмульсии, обладающий антикоррозионными свойствами, включающий продукт взаимодействия простого полиэфира и толуилендиизоцианата и органический растворитель (патент РФ N 2089593, МКЛ C 10 G 33/04). Используется он для высокосмолистых и парафинистых нефтей.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является реагент-деэмульгатор, включающий блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей в органическом растворителе (Постоянный технологический регламент производства Реапон-4В, ТУ 6-55-54-91).

Задачей, на решение которой направленно данное изобретение, является разработка состава для обезвоживания и обессоливания высокопарафинистых нефтей, обладающего эффектом ингибирования нефтепромыслового оборудования от асфальто-смоло-парафиновых отложений и коррозии.

Поставленная задача решается тем, что состав для обезвоживания и обессоливания нефти и защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло-парафиновых отложений и коррозии, включающий блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей (Реапон-4В) общей формулы: где m= 53 - 54; n = 31; R = H, CH₃, R'(OC₃H₆O)_m'· (C₂H₄O)_n'·H, где m' = 24; n' = 14; R' =-CH₃, -CH₂-CH=CH₂ и растворитель, дополнительно содержит продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом и блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилендиамина при следующем соотношении компонентов, мас.%: Реапон-4В - 10 - 45
Блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилендиамина - 20 - 40
Продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом - 5 - 10
Растворитель - Остальное
В качестве блоксополимеров этилен- и пропиленоксидов используются:
1. блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей, выпускаемого под товарным названием "Реапон-4В" и представляющим собой 55% водно-метанольный раствор при соотношении воды и метанола 1:4, соответственно. Используют активную основу его - "А" и товарную форму " А' " в растворителе (ТУ 66-55-54-91).

2. Блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилентиамино - Дипроксамин-157 (ТУ 6-14-614-76), являющийся активной основой "В" 65% метального раствора, и имеет товарное название Дипроксамин-157-65М (ТУ 38.1011128-87) - " B' ".

Продукт взаимодействия простого полиэфира - оксиэтилированный и оксипропилированный глицерин - с толуилендиизоцианатом при их соотношении от (n+1) - (n+3):n, соответственно, где n - число молей толуилендиизоцианата - "С" используют соответственно патента РФ N 2089563.

В качестве растворителей могут быть использованы, например, метанол, этанол, изопропанол, головная фракция бутиловых спиртов (ГФБС), толуол, ксилольная фракция (КФ), бутилбензольная фракция (ББФ), нефрас, моноэтиловый эфир этиленгликоля (МЭЭ ЭГ), моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (МЭЭ ДЭГ), монобутиловый эфир этиленгликоля (МБЭ ЭЕ), монобутиловый эфир диэтиленгликоля (МБЭ ДЭГ) и их смеси с водой.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного заявляемой совокупности существенных признаков и обладающего высокими деэмульгирующими свойствами и эффектом ингибирования асфальтено-смоло-парафиновые отложения и коррозии, что позволяет делать вывод о соответствии заявляемого объекта критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия заявленного объекта критерию "промышленная применимость" приводим в табл. 1 и 2 составы и их свойства.

Составы готовят смешением компонентов при температуре 40-50^oC. Полученные по примерам 1-17 реагенты испытывают на эффективность.

Испытания на деэмульгирующую активность проводят как на естественной, так и на искусственной эмульсиях.

Искусственную эмульсию 30%-обводненности готовят на безводной угленосной нефти Ромашкинского месторождения и модели пластовой воды. Безводная нефть плотностью 0,868 г/си³ отобрана с устья скважины 14753. Минерализация модели пластовой воды, используемой для приготовления эмульсии, составляет 200 г/дм³, плотность 1,122 г/см³.

Естественная эмульсия.

Физико-химические свойства водонефтяных эмульсий Сабанчинского месторождения НГДУ "Бавлынефть" АО "Татнефть":
Плотность при 20^oC, г/см³ - 0,950 - 0,985
Вязкость, мПа·с при 5^oC - 3000 - 3500
при 20^oC - 910 - 1000
Содержание:
Сульфидов железа, мг/дм³ - 350 - 400
Смол, % - 20 = 50
Серы (общей), % - 3 - 15
Парафинов, % - 15 - 30
Асфальтенов, % - 10 - 15
Реагенты дозируют в эмульсию в виде 1 мас.% раствора в смеси толуола и изопропанола, взятых в соотношении 3:1.

В воднонефтяную эмульсию дозируют испытываемый деэмульгатор и встряхивают на лабораторном встряхивателе Вагнера в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем термостатируют при 40^oC в течение 2 часов и измеряют количество свободно выделившейся воды. Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Оценку эффективности реагентов по предотвращению асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО) проводят по следующим показателям:
- по отмыву пленки нефти;
- по величине дисперсии АСПО;
- по отмыву АСПО.

Определение отмыва пленки нефти осуществляется в следующем порядке.

В стеклянную пробирку до определенной метки наливают нефть, обработанную реагентом из расчета 0,005% на активную основу и отстаивают 20 минут. Затем нефть выливают, а в пробирку до половины наливают пластовую воду, добавляют нефть до метки, пробирка закрывается пришлифованной пробкой. После чего одновременно с включением секундомера пробирку переворачивают. Нефть и вода меняются объемами. Фиксируют площадь отмыва поверхности пробирки, занятой пластовой водой, взамен нефти. Результат считается отличным, если отмыв 70% площади происходит за 30 секунд, хорошим - за 60 секунд и удовлетворительным - за 180 секунд.

Диспергирование АСПО и отмыв поверхности. Эти две методики совмещены в одной лабораторной процедуре и проводятся в конической колбе, в которую помещают 50 см³ пластовой воды, дозируют испытуемый реагент. В эту же колбу помещают АСПО весом 0,5 г. Содержимое колбы нагревают до расплавления парафина (60-90^oC), а затем охлаждают перемешивая. После охлаждения до 20-25^oC замеряют величину частиц дисперсии парафина ( σ ) и площадь рабочей поверхности колбы, не покрытой (замазанной) АСПО (S).

Согласно методике результат считается отличным при величине дисперсии 0,1-1 мм, хорошим при величине дисперсии 1-2 мм, удовлетворительным при величине дисперсии 2-5 мм, неудовлетворительным при величине дисперсии > 5. При оценке метода отмыва АСПО с поверхности результат считается отличным, если доля отмыва поверхности (S) от АСПО в % составляет 90-100, хорошим - 80-90, удовлетворительным - 50 -80 и плохо < 50.

Антикоррозионную активность полученных реагентов оценивают гравиметрическим ментолом на стандартной модели пластовой воды (минерализация-170 г/дм³, плотность -1,122 г/см³, содержание H₂S - 100-200 мг/дм³).

Испытания проводят в течение 6 часов на лабораторной установке типа "колесо" в закрытой системе со скоростью движения испытуемой среды 0,4 м/с, а также в герметично закрытых ячейках циркуляционного типа по ГОСТ 9.506.87 "Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах".

Из представленных в табл. 2 данных видно, что предлагаемые составы обладают высокими деэмульгирующими свойствами, предотвращают асфальтено-смоло-парафиновые отложения и эффективно ингибируют коррозию нефтепромыслового оборудования. Соли, содержащиеся в водонефтяной эмульсии, удаляются вместе с выделенной водой. Таким образом процесс обезвоживания сопровождается и процессом глубокого обессоливания исходной водонефтяной эмульсии.

Формула изобретения

Состав для обезвоживания и обессоливания нефти и защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло-парафиновых отложений и коррозии, включающий реагент Реапон-4В, представляющий 55 мас.% водно-метанольный раствор при массовом отношении воды и метанола 1 : 4 соответственно, блоксополимера оксидов этилена и пропилена общей формулы:

где m = 53 - 54;
2n = 31;
R = H, CH₃, Q6 R'(OC₃H₆O)_m'(C₂H₄O)_n'H,
где m' = 24;
n' = 14;
R' = CH₃, -CH₂-CH=CH₂,
отличающийся тем, что он дополнительно содержит продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом и блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилендиамина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Реапон-4В - 10 - 45
Блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилендиамина - 20 - 40
Продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом - 5 - 10
Растворитель - Остальное,

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2