Состав для обезвоживания, обессоливания и улучшения реологических свойств нефти

Изобретение относится к подготовке нефти к переработке, в частности к составу для обезвоживания и обессоливания нефти и разрушения водонефтяных эмульсий, а также для улучшения реологических свойств при транспортировке по трубопроводам. Указанный состав содержит неионогенный деэмульгатор в виде блоксополимера окисей этилена и пропилена на основе моноэтиленгликоля со средней молекулярной массой 4300, отгон производства метилового эфира диэтиленгликоля, включающий (мас.%) метиловый эфир этиленгликоля 20,0-40,0, метиловый эфир диэтиленгликоля 40,0-60,0, метанол 2,0-5,0, воду 15,0-18,0 и растворитель при следующим соотношении компонентов, мас.%: блоксополимер окисей этилена и пропилена 15,0-55,0; отгон производства 5,0-75,0; растворитель, предпочтительно метанол, до 100,0. Технический результат - повышение эффективности обезвоживания и обессоливания нефти, а также улучшение реологических свойств транспортируемой нефтяной продукции. 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано для обезвоживания и обессоливания нефти, а также при внутритрубной деэмульсации нефти для улучшения реологических свойств продукции скважин и предварительного сброса пластовой воды.

Известен неионогенный деэмульгатор, содержащий блоксополимеры окисей этилена и пропилена на основе этиленгликоля и пропиленгликоля-Реапон-4В (см.1. ТУ 6-55-54-91).

Недостатком этого деэмульгатора является низкая деэмульгирующая эффективность при разрушении высоковязких нефтей угленосного горизонта, а также нефтей, содержащих механические примеси. Реапон-4В незначительно улучшает реологические свойства перечисленных видов нефтяной продукции.

Известен состав для обезвоживания и обессоливания нефтяной эмульсии, содержащий 50-55%-ный водно-метанольный раствор неионогенного блоксополимера окисей этилена и пропилена-Реапон-4В и полигликолевую смолу - отход производства этиленгликолей и дополнительно воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: 50-55%-ный водно-метанольный раствор неионогенного блоксополимера окисей этилена и пропилена 70-82; отход производства этиленгликолей-полигликолевая смола 7-17; вода - остальное, (см.2. Патент РФ №2091435, БИ №27, 27.09.97.)

Недостатком данного композиционного сочетания реагентов является то, что в этой смеси используется нестабильный по составу и молекулярно-массовому распределению отход производства этиленгликолей - полигликолевая смола. Из-за этого существенно могут ухудшаться как поверхностно-активные, так и реологические параметры приведенного состава.

Наиболее близким предлагаемому изобретению является состав для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий неионогенный деэмульгатор - блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе моноэтиленгликоля с молекулярной массой 4300 и растворитель (метанол). Состав дополнительно включает кубовый остаток производства бутиловых эфиров моноэтиленгликоля и диэтиленгликоля, мас.%: моноэтиленгликоль 0,5-4,0, диэтиленгликоль 0,5-4,0, бутиловый эфир моноэтиленгликоля 1,5-13,0, бутиловый эфир диэтиленгликоля 9,5-75,0, смесь бутиловых эфиров три-, тетра- и пентаэтиленгликолей 0,5-4,0. Соотношение компонентов в составе, мас.%: блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе моноэтиленгликоля 15,0-50,0; кубовый остаток 5,0-40,0; растворитель (метанол) до 100,0. (см.3. Патент РФ №2197513, БИ №3, 27.01.2003.).

Задачей изобретения является повышение эффективности состава для обезвоживания и обессоливания нефти и расширение ассортимента эффективных ПАВ-реагентов для обезвоживания и обессоливания нефти, а также улучшения реологических свойств транспортируемой продукции.

Поставленная задача решается составом для обезвоживания, обессоливания и улучшения реологических свойств нефти, содержащим неионогенный деэмульгатор типа блоксополимера окисей этилена и пропилена на основе моноэтиленгликоля со средней молекулярной массой 4300 и растворитель. Причем он дополнительно содержит отгон производства метилового эфира диэтиленгликоля, включающий (мас.%) метиловый эфир этиленгликоля 20,0-40,0, метиловый эфир диэтиленгликоля 40,0-60,0, метанол 2,0-5,0, воду 15,0-18,0 при следующим соотношении компонентов, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена и пропилена	15,0-55,0
Отгон	5,0-75,0
Растворитель до	100,0

Характеристики используемых веществ:

Блоксополимер окиси этилена и пропилена, например, на основе гликолей - Реапон-4В: Н(С₂Н₄O)_n(С₃Н₆О)_nОАО(С₃Н₆О)_m(С₂Н₄O)_nН, где А=-С₂Н₄-или -С₃Н₆-, n=14-16, m=24-27 с молекулярной массой 4300; массовая доля основного вещества 55±5%; кинематическая вязкость при 0°С 40 мм²/c; температурные пределы посветления раствора концентрации 100 г в водном растворе NaCl 50-60°C; температура застывания не выше минус 50°С (см.1. ТУ 6-55-54-91).

Отгон производства метилового эфира диэтиленгликоля (см.4. ТУ 6-14-09-02-82), включающий, мас.%: метиловый эфир этиленгликоля 20,0-40,0, метиловый эфир диэтиленгликоля 40,0-60,0, метанол 2,0-5,0, воду 15,0-18,0. Показатель преломления n²⁰=1,4; плотность ρ=0,950-1,000; кинематическая вязкость ν₂₀=6-10 мм²/с.

Состав готовят простым смешиванием компонентов.

Пример конкретного приготовления 1 г. состава: к 0,40 г блоксополимера окисей этилена и пропилена прибавляют 0,25 г отгона и добавляют 0,35 г растворителя.

Из полученного состава готовят 1%-ный водный раствор и определяют его деэмульгирующую эффективность.

Определение деэмульгирующей эффективности состава провели на искусственных эмульсиях сернистых нефтей Чеканского месторождения с обводненностью 30 мас.%. (см. табл.1).

В эмульсии дозируют испытуемый состав, смесь встряхивают на лабораторном встряхивателе в течение 10 мин при температуре 55-60°С. Затем термостатируют в течение 2 часов при 60°С и измеряют количество выделившейся воды из нефти в динамике.

Определение остаточного содержания воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Сернистая нефть Чеканского месторождения содержит значительное количество смол и асфальтенов, которые являются вязкими, высококонденсированными полярными веществами, способными образовывать ассоциаты в нефти. Содержащиеся в нефти механические примеси и высокоплавкие парафины при понижении температуры образуют кристаллические структуры, на которых адсорбируются асфальтены и смолы. Этим объясняется крайняя трудность разрушения подобных водонефтяных эмульсий известными деэмульгаторами. Для эффективной работы новый композиционный деэмульгатор должен обладать значительным смачивающим действием. Оценка смачивающей способности заявляемого состава проводится измерением краевого угла смачивания по проекции капли на поверхности асфальтосмолистых соединений и парафинов (см. табл.2). Краевой угол смачивания измеряется при 20°С в динамике после формирования капли через 1 минуту после нанесения капли на подложку. Реагенты используются в виде 1%-ных водных растворов и наносятся на испытуемую поверхность микрообъемом 7 мкл. Из результатов экспериментов видно, что водные растворы заявляемого композиционного состава лучше смачивают поверхность асфальтосмолистых соединений и парафинов (т.е. имеют меньший краевой угол смачивания) по сравнению с деэмульгатором Реапон-4В.

Реологические исследования проводят на ротационном вискозиметре "Реотест-2" с коаксиальным измерительным устройством. Определяют зависимость изменения динамической вязкости (μ, мПа·с) водонефтяной эмульсии при добавлении заявляемого состава от скорости сдвига (D_r, с^-1) при различных температурах (t, °C) (чертеж).

Анализ полученных результатов показывает, что использование заявляемого состава позволяет осуществлять эффективное обезвоживание и обессоливание нефти, а также улучшает реологические свойства нефтяной продукции.

Таблица 1 Деэмульгирующая эффективность составов (дозировка 100 г/т) при деэмульсации водонефтяной эмульсии сернистой нефти Чеканского месторождения (обводненность 30%) при t=60°C
Реагент	Количество выделившейся воды, мл в течение времени отстоя, мин	Остаточное содержание воды в нефти, % мас.	Остаточное содержание солей в нефти, мг/л
10	20	30	60	90	120
Реапон-4В	42,5	49,4	51,6	54,8	55,5	55,8	1,8	20
прототип
13:75:12	62,5	67,4	69,0	70,9	72,2	73,5	6,1	46
26:50:24	75,6	81,5	83,1	86,0	87,9	89,8	2,9	20
40:25:35	80,1	87,3	89,5	91,1	92,1	92,8	1,2	18
заявляемый состав
13:75:12	64,5	69,4	70,0	71,0	73,2	74,8	4,9	26
26:50:24	77,4	83,2	85,8	88,7	89,7	90,3	1,5	18
40:25:35	80,6	88,4	90,6	91,9	92,3	92,9	1,2	19
Таблица 2 Экспериментальные данные измерений краевого угла смачивания водными растворами заявляемого состава
Реагент	Краевой угол смачивания, град в зависимости от времени начала эксперимента, мин
1	2	3	4	5
на поверхности асфальтосмолистых соединений
Реапон-4В	49	43	39	31	25
заявляемый состав
13:75:12	37	29	20	13	5
26:50:24	35	27	19	11	4
40:25:35	31	24	17	8	1
на поверхности парафинов
Реапон-4В	58	55	52	47	44
заявляемый состав
13:75:12	41	33	23	12	2
26:50:24	35	28	21	15	7
40:25:35	38	29	22	17	10

Состав для обезвоживания, обессоливания и улучшения реологических свойств нефти, содержащий неионогенный деэмульгатор - блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе моноэтиленгликоля со средней молекулярной массой 4300 и растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отгон производства метилового эфира диэтиленгликоля, включающий мас.%: метиловый эфир этиленгликоля 20,0-40,0, метиловый эфир диэтиленгликоля 40,0-60,0, метанол 2,0-5,0, воду 15,0-18,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена
и пропилена	15,0-55,0
Отгон	5,0-75,0
Растворитель (метанол)	До 100,0