Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования
Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), обладающих эффектом ингибирования коррозии, и может быть использовано для удаления АСПО из призабойной зоны пласта, выкидных линий, нефтесборных коллекторов и нефтепромыслового оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. Техническим результатом изобретения является создание эффективного реагента для удаления АСПО, обладающего эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, состоящего из недорогостоящих и доступных исходных компонентов. Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество НПАВ, катионоактивное поверхностно-активное вещество КПАВ и растворитель абсорбент-А, в качестве НПАВ он содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ - продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%: НПАВ 1–5, КПАВ 1–5, абсорбент-А - остальное. Состав может дополнительно содержать прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%: НПАВ 1–5, КПАВ 1–5, абсорбент-А 10–50, прямогонный бензин остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), обладающих эффектом ингибирования коррозии, и может быть использовано для удаления АСПО из призабойной зоны пласта, выкидных линий, нефтесборных коллекторов и нефтепромыслового оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.
Известна композиция для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащая ароматический растворитель, неионогенное поверхностно-активное вещество и сульфанол (Патент РФ №2173328 С2, С 09 К 3/00). Однако известный реагент недостаточно эффективен.
Известен состав для удаления АСПО, содержащий, об.%: алифатические 25-85 и ароматические углеводороды - остальное; полярный неэлектролит 2-5 и неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) 1-2 (Патент РФ №2165953 С1, С 09 К 3/00). Известный состав является многокомпонентным и недостаточно эффективным.
Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии оборудования, об.%: алифатические углеводороды 50-85; полярный неэлектролит 2-5; неионогенные ПАВ 1-2; катионные ПАВ 1-2; растворитель - абсорбент А-2 тяжелый 7-22; ароматические углеводороды - остальное (Патент РФ №2183650 C1, C 09 K 3/00). Однако известный состав является также многокомпонентным и недостаточно эффективным.
Задачей настоящего изобретения является создание эффективного реагента для удаления АСПО, обладающего эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, состоящего из недорогостоящих и доступных исходных компонентов.
Поставленная задача решается тем, что состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ), катионное поверхностно-активное вещество (КПАВ) и растворитель абсорбент-А, в качестве НПАВ содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%:
НПАВ - 1-5
КПАВ - 1-5
Абсорбент-А - остальное.
В варианте состав дополнительно содержит прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%:
НПАВ - 1-5
КПАВ - 1-5
Абсорбент-А - 10-50
Прямогонный бензин - остальное.
Для приготовления заявленного состава используют следующие реагенты:
КПАВ - продукт взаимодействия (ПВ-1) смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом, взятых в мольном соотношении, равном 1,0-1,2:0,1-1,0 соответственно в углеводородном растворителе, который получают смешением исходных при температуре 50° С, затем в течение 3-4 часов нагревают до 60-70° С. Получают густую массу от светло-желтого до коричневого цвета, которую затем растворяют в углеводородном растворителе (пат. РФ №2128729, С 23 F 11/167, 1999 г.). В качестве алифатических аминов используют фракции C8-C18 или С10-С14, или C10-C16, или С8-С30. В качестве углеводородного растворителя ПВ-1 может содержать алифатический спирт, нефрас Ар 120/120 (ТУ 138-101809-80), Ар 130150 (ГОСТ 10214-78), Ар 150/330 (ТУ 38-1011049-87Е), этидбензольную фракцию (ТУ 6-01-1037-78), бутилбензольную фракцию (ТУ 38-10297-78), и их смеси в различных сочетаниях. В качестве алифатического спирта ПВ-1 содержит метиловый (мс), этиловый (эс), пропиловый (пс), изопропиловый (ипс), бутиловый (бс), изобутиловый (ИБС) и другие спирты.
Пример 1 получения ПВ-1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, помещают 92 г технического диметилфосфита и при перемешивании дозируют 200 г аминов фракции C8-С18, содержащих 180 г первичных и 20 г вторичных аминов, поддерживая температуру реакции не выше 50° С. Затем смесь нагревают в течение 3-4 часов при температуре 60-70° С и растворяют в метаноле.
Пример 2-6 (см. табл.1). Осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количество.
| Таблица 1. | ||||
| № п/п | Мольное соотношение аминдиметилфосфит в ПВ1 | Число углеводородных атомов в алкиламине | Соотношение первичных и вторичных аминов | Соотношение ПВ-1: растворитель, мас.% |
| 1 | 1:1 | C8-C18 | 98:2 | 30:70 мс |
| 2 | 1:1 | С10-C14 | 90:10 | 30:70 эс |
| 3 | 1:1 | C10-C16 | 80:20 | 30:70 ипс |
| 4 | 1:1 | C8–С30 | 70:30 | 50:50 толуол |
| 5 | 1:0,8 | C8-C18 | 98:2 | 50:50 нефрас 120/120 |
| 6 | 1,2:0,8 | C8–С30 | 50:50 | 50:50 бензол |
НПАВ - реагент, включающий жирную кислоту, алкилфенол типа АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид (АПБ) в растворителе (Патент РФ №2140464, C 23 F 11/14, 1999).
В качестве жирной кислоты берут олеиновую кислоту согласно ТУ 9145-012-00336444-96, ГОСТ 7580-91; поверхностно-активные вещества типа АФ9-10, или АФ9-12, или АФБ-10, или АФБ-12 берут согласно ТУ 2483-077-05766801-98; N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в алифатическом спирте, например, метиловом (МС), или изопропиловом (ИПС), или изобутиловом (ИБС) согласно ТУ 39-1192-87.
В качестве растворителя используют смесь ароматического растворителя, например: сольвент нефтяной (нефрас, ТУ 10214-78), или сольвент нефтяной тяжелый (нефрас Т, ТУ 38.101809-90); или сольвент нефтяной сверхтяжелый (нефрас СТ, ТУ 38.1011049-98); или диэтилбутилбензольную фракцию производства изопропилбензола (ДЭББФ, ТУ 38.102144-90), или этилбензольную фракцию производства изопропилбензола при алкилировании бензола пропиленом (ЭБФ, ТУ 6-01-010-37-78); или бутилбензольную фракцию производства изопропилбензола (ББФ, ТУ 38.10297-78), и алифатического растворителя, например: алифатические спирты - метиловый (МС), или этиловый (ЭС), или изопропиловый (ИПС), или бутиловый (БС), или изобутиловый (ИБС) при соотношении алифатический и ароматический 1-2-5 соответственно.
Получают реагент (10 образцов, см. табл.2) смешением компонентов при температуре 25-35° С до получения однородной массы.
| Таблица 2 | |||||
| №№ образца | Олеиновая кислота | Исходные компоненты, мас.% | |||
| ПАВ | АПБ | Растворитель | |||
| алифатический | ароматический | ||||
| 1 | 10 | НеонолАФ9-12, 10 | 8 | ЭС, 20 | ЭБФ, 25 |
| 2 | 12 | Неонол АФ9-12, 20 | 8 | ИБС, 20 | нефрас Т, 40 |
| 3 | 4 | Неонол АФ9-10, 25 | 6 | ЭС, 13 | Нефрас СТ, 52 |
| 4 | 15 | Неонол АФБ-10, 17 | 3 | БС, 20 | ДЭББФ, 45 |
| 5 | 20 | Неонол АФ9-12, 25 | 5 | ИБС, 15 | ББФ, 35 |
| 6 | 14 | Неонол АФБ-12, 12 | 6 | ИПС, 17 | Нефрас Т, 51 |
| 7 | 15 | Неонол АФБ-10, 20 | 5 | MC, 10 | Нефрас, 50 |
| 8 | 6 | Неонол АФ9-12, 25 | 4 | ЭС, 15 | ЭБФ, 50 |
| 9 | 10 | Неонол АФ9-10, 13 | 12 | ИПС, 20 | Нефрас Т, 45 |
| 10 | 8 | Неонол АФ9-12, 17 | 15 | ЭС, 15 | ЭБФ, 45 |
В качестве растворителя заявленный состав содержит отход производства мономеров для синтетического каучука, представляющего собой горючую жидкость углеводородов предельного алифатического и ароматического рядов, в воде практически не растворимую - абсорбенты марок: А-1, А-2, А-3, А-7 и А-8 (ТУ 38.103349-85).
1). Абсорбент А-1 - прозрачная без механических примесей жидкость от светлого до темного цвета, плотность при 15° С 0,75-0,90 г/см3, температура кипения от 27 до 290° С.
2). Абсорбент А-2 - темная без механических примесей жидкость, плотность при 15° С 0,80-0,95 г/см3, температура кипения от 65 до 370° С.
3). Абсорбент А-3 - прозрачная без механических примесей жидкость, плотность при 15° С 0,80-0,90 г/см3, температура кипения от 40 до 250° С.
4). Абсорбент А-7 - прозрачная без механических примесей жидкость от светлого до темного цвета, плотность при 15° С 0,75-0,90 г/см3, температура кипения от 27 до 290° С.
5). Абсорбент А-8 - жидкость от коричневого до черного цвета, плотность при 15° С 0,70-0,95 г/см3, температура кипения от 25 до 380° С.
4. Прямогонный бензин берут согласно ТУ 38.001256-76.
Заявленный состав получают смешением компонентов и испытывают на эффективность разрушения структуры АСПО следующих составов:
| Состав АСПО, мас.% | |||
| асфальтены | смолы | парафины | |
| Образец 1 | 5,38 | 1,06 | 42,41 |
| Образец 2 | 0,41 | 5,33 | 37,8 |
Эффективность удаления АСПО заявленным реагентом определяют гравиметрическим методом (Эффективность применения растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений в добыче нефти/Головко С.Н., Шамрай Ю.В., Гусев В.И., Люшин С.Ф. и др. - Л., 1984. - 85 с. - Обзор, информ. /ВНИИОЭНГ. Сер. "Нефтепромысловое дело").
Образец АСПО нагревают до температуры размягчения, тщательно перемешивают и формируют в виде цилиндра 13× 16 мм. Далее его охлаждают и помещают в заранее взвешенную корзиночку из латунной сетки с размером ячейки 1· 1 мм. Размер корзиночки 70· 15· 15 мм. Вес образца АСПО в пределах 2,8-3,5 г.
Корзиночку с образцом АСПО взвешивают с точностью ±0.005 г. По разности масс корзинки с АСПО и чистой корзинки определяют исходную массу АСПО (m0). Затем корзинку с АСПО помещают в стеклянную герметичную ячейку, куда наливают изучаемую растворяющую композицию объемом 100 мл. Температура эксперимента 30±0,5° С. По истечении 3 часов корзиночку с оставшейся неразрушенной частью АСПО вынимают и помещают в эксикатор, соединенный с водоструйным насосом. Производят сушку образца АСПО при остаточном давлении 2-3 мм рт.ст. до постоянной массы.
По результатам эксперимента определяют массу остатка АСПО в корзиночке по отношению к массе взятого на анализ исходного образца АСПО и по разнице определяют массу удаленной части АСПО. Эффективность удаления АСПО (Эр) оценивают по разнице между количеством АСПО, взятым на анализ (m0, г), и остатком АСПО в корзиночке (m, г) в мас.% Эр=m0-m/m0·100%. Погрешность измерений составляет 10%.
Приводим примеры приготовления реагента
Пример 1. В колбу емкостью 250 мл последовательно вливают 1 мл ПВ-1 (НПАВ), 1 мл реагента (КПАВ), 10 мл прямогонного бензина и 88 мл растворителя А1. Тщательно перемешивают полученную смесь путем взбалтывания до полного растворения ингредиентов. Полученный раствор представляет собой жидкость от светло-желтого до коричневого цвета.
Примеры 2-23. Готовят аналогично примеру 1, изменяя количественное соотношение компонентов. Сведения по примерам 1-23, результаты испытаний эффективности разрушения АСПО и данные по прототипу сведены в таблицу 3.
Из представленных в таблице 3 данных видно, что заявленный состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, является эффективным и готовится с использованием доступных и недорогих компонентов.
| Таблица 3. | ||||||||||
| № п/п | Состав, об.% | Скорость коррозии мг\час | Эффективность разрушения АСПО,% | |||||||
| ПВ1 (КПАВ) | Реагент (НПАВ) | Абсорбент-А | Образец 1 | Образец 2 | ||||||
| № примера из табл. 1. | Концентрация, об.% | № примера из табл. 2. | Концентрация, об.% | Прямогонный бензин, об.% | марка | Концентрация, об.% | ||||
| 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | 10 | А1 | 88 | 0,00024 | 99,0 | 97,5 |
| 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | - | А1 | 98 | 0,00026 | 98,5 | 98,0 |
| 3 | 3 | 1 | 5 | 1 | 20 | А1 | 78 | 98,5 | 97,0 | |
| 4 | 4 | 1 | 1 | 1 | 50 | А2 | 48 | 97,0 | 97,0 | |
| 5 | 5 | 1 | 2 | 2 | - | A3 | 97 | 98,5 | 98,5 | |
| 6 | 6 | 1 | 4 | 2 | 20 | А7 | 77 | 0,00027 | 96,0 | 97,5 |
| 7 | 1 | 1 | 9 | 5 | - | А1 | 94 | 97,0 | 97,0 | |
| 8 | 2 | 2 | 8 | 1 | - | А8 | 97 | 96,5 | 97,0 | |
| 9 | 3 | 2 | 10 | 2 | - | А2 | 96 | 0,00030 | 100,0 | 99,0 |
| 10 | 4 | 2 | 1 | 2 | 20 | А1 | 76 | 96,0 | 97,5 | |
| 11 | 5 | 2 | 2 | 4 | - | A3 | 94 | 96,0 | 97,0 | |
| 12 | 6 | 2 | 3 | 4 | 20 | А2 | 74 | 97,5 | 98,0 | |
| 13 | 1 | 2 | 4 | 5 | - | А7 | 93 | 97,5 | 97,5 | |
| 14 | 2 | 3 | 2 | 1 | - | А8 | 96 | 96,5 | 98,0 | |
| 15 | 3 | 3 | 6 | 3 | - | А1 | 94 | 99,5 | 98,0 | |
| 16 | 4 | 3 | 7 | 3 | 20 | A3 | 74 | 100,0 | 99,0 | |
| 17 | 5 | 3 | 1 | 5 | - | А1 | 92 | 0,00020 | 97,0 | 100,0 |
| 18 | 6 | 3 | 3 | 5 | - | А7 | 92 | 97,5 | 97,0 | |
| 19 | 1 | 5 | 6 | 1 | - | А1 | 94 | 97,0 | 97,0 | |
| 20 | 2 | 5 | 7 | 2 | - | A3 | 93 | 98,0 | 96,0 | |
| 21 | 3 | 5 | 8 | 5 | - | А8 | 90 | 99,5 | 98,5 | |
| 22 | 4 | 5 | 10 | 5 | 10 | А2 | 80 | 99,0 | 98,0 | |
| 23 | 5 | 5 | 2 | 5 | 20 | А2 | 70 | 0,00025 | 99,5 | 99,0 |
| 24 | прототип | 0,00043 | 96,5 | 94,0 |
1. Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество НПАВ, катионоактивное поверхностно-активное вещество КПАВ и растворитель абсорбент-А, отличающийся тем, что в качестве НПАВ он содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ он содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%:
НПАВ 1 – 5
КПАВ 1 – 5
Абсорбент-А Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%:
НПАВ 1 – 5
КПАВ 1 – 5
Абсорбент-А 10 – 50
Прямогонный бензин Остальное
