Состав для предотвращения отложений неорганических солей
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для борьбы с отложениями неорганических солей, отложение которых происходит на всем пути движения жидкости от пласта - в его призабойной зоне, скважинах, устьевой арматуре, нефтесборных коллекторах и водоводах. Состав для предотвращения отложений неорганических солей содержит от 0,1 до 0,4 вес.% натриевой соли полиакриловой кислоты, от 0,4 до 0,1 аминофосфонаты (ингибитор СНПХ-5311) и остальное - вода. Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности предотвращения образования неорганических солей. 2 табл.
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для борьбы с отложениями неорганических солей, отложение которых происходит на всем пути движения жидкости от пласта - в его призабойной зоне, скважинах, устьевой арматуре, нефтесборных коллекторах и водоводах, замерных установках, аппаратов по подготовке нефти [В.Е.Кащавцев, Ю.П.Гаттенбергер, С.Ф.Люшин. Предупреждение солеобразования при добыче нефти. М.: Недра, 1985, с.216]. Отложение солей имеет крайне нежелательные последствия: снижение дебетов скважин, сокращение межремонтного периода, преждевременный выход из строя скважинного оборудования и наземных коммуникаций. Главным условием образования отложений солей является формирование в пластах водных систем с повышенной концентрацией солеобразующих ионов. Для предотвращения выпадения солей используют различные ингибиторы солеотложения, в основном на основе фосфоновых кислот. Известны также различные композиции кислот [RU №2070910, МКИ6 С09К 3/00, 1996].
Наиболее близким к заявленному изобретению того же назначения является состав, содержащий, вес.%: 0,1-0,125 полиаминометилфосфоновую кислоту, 0,375-0,9 натриевой соли полиакриловой кислоты, остальное - вода [RU №2230766 МКИ7 С09К 3/00, Е21В 37/06]. В данном изобретении полиаминометилфосфоновой кислотой является ингибитор ПАФ 13А. Эффективность данной смеси не превышает 70%.
В настоящее время производятся новые ингибиторы, эффективность которых выше эффективности ингибитора ПАФ 13А. Так, известен ингибитор СНПХ-5311, который выпускается ОАО «Химпром» по ТУ 39-05765670-ОП-233-97 (с изменениями 1-3). Ингибитор представляет собой раствор аминофосфонатов в воде и этиленгликоле. Эффективность его 55% в области концентраций от 60 мг/л.
Технической задачей, стоящей перед изобретателем, является разработка состава для предотвращения образования неорганических солей с улучшенными свойствами, с более высокой эффективностью.
Для решения поставленной задачи в состав, предназначенный для предотвращения неорганических солеотложений в скважинах, содержащий натриевую соль полиакриловой кислоты, вместо ПАФ-13А введены аминофосфонаты (СНПХ-5311) при следующем соотношении, вес.%:
| аминофосфонаты (СНПХ-5311) | от 0,1 до 0,4 |
| натриевая соль полиакриловой кислоты | от 0,4 до 0,1 |
| вода | остальное |
Состав ингредиентов образует однородную композицию, эффективность которой по предотвращению образования неорганических солей на нефтепромысловом оборудовании повышается за счет явления синергизма разработанного состава [Ингибиторы отложений неорганических солей. Обзор по основным направлениям отрасли / В.А.Панов, А.А.Емков, Г.Н.Позднышев, Н.М.Байков // Нефтепромысловое дело - 1978, с.44].
Исследование эффективности составов проведено в лабораторных условиях по известной методике, изложенной в РД 39-0148070-026ВНИИ-86. В исследовании использовали 0,5%-ный водный раствор ингибиторов и смесей ингибиторов солеотложения. Растворы готовили непосредственно перед испытанием.
Результаты лабораторных испытаний показали, что наиболее активным компонентом является натриевая соль полиакриловой кислоты (далее ингибитор Д54). Результаты по определению оптимального состава смеси показали, что наиболее активной является состав смеси, где содержание компонентов Д54:СНПХ-5311=0,2:0,3 вес.% (таблица 1).
Проведена количественная оценка синергизма путем сравнения с кривой аддитивности. Согласно правилу аддитивности эффективность смеси компонентов (Эсм) равна сумме эффективностей компонентов, составляющих эту смесь. Эффективность аддитивности смеси находим расчетным образом. Обозначим эффективность, полученную таким образом, как эффективность аддитивности (Эа). Для количественной оценки используем соотношение Эсм/Эа. Если Эсм/Эа>1, то проявляется синергетический эффект, а если Эсм/Эа<1, то эффект антагонистический (таблица 2).
Одним из критериев при выборе ингибитора и величины его дозировки является обеспечение необходимого уровня эффективности ингибирования. Таблица 2 позволяет выбрать состав смеси и удельный расход, при котором состав показывает наибольшую эффективность, а также позволяет численно оценить эффект синергизма.
Результаты, представленные в таблице 2, говорят о том, что все составы ингибиторов обладают синергетическим эффектом при любых соотношениях компонентов и различной концентрации, за исключением концентрации 50 мг/л.
Проведенные исследования показали, что оптимальное соотношение компонентов в составе составляет Д54:СНПХ=0,1:0,4 вес.%, а рабочая область концентраций до 20 мг/л.
Предлагаемый состав смеси ингибиторов солеотложения по сравнению с известными составами обладает новыми свойствами, не являющимися простым суммированием их известных свойств. По сравнению с прототипом и отдельно взятыми компонентами ингибиторов предлагаемый состав обладает большей эффективностью. Композиция не требует абсолютной точности соотношения компонентов, так как обладает синергетическим эффектом во всем диапазоне, что весьма удобно на промысле.
Указанные преимущества позволяют:
использовать более эффективный способ периодической закачки заявляемой композиции в затрубное пространство добывающих скважин;
препятствовать отложению солей и в эксплуатационной колонке;
проводить технологический процесс обработки скважин при величине обводненности выше 50%;
экономно и рационально использовать раствор композиции с определением оптимального содержания ее в попутно-добываемой воде; компоненты, входящие в состав композиции, не оказывают влияния на качество подготовки нефти.
| Таблица 1 Результаты эффективности ингибирования чистых ингибиторов солеотложения и их композиций | ||||||
| Компонентный состав, вес.% | Общая концентрация смеси, мг/л | |||||
| 10 | 20 | |||||
| Нарлекс-Д54:Н2О | 0,5:99,5 | 46,3 | 50,4 | |||
| СНПХ-5311:Н2О | 0,5:99,5 | 3,8 | 15,2 | |||
| Д-54:СНПХ-5311:Н2О | 0,4:0,1:99,5 | 64,4 | 84,0 | |||
| Д-54:СНПХ-5311:Н2О | 0,3:0,2:99,5 | 48,0 | 58,4 | |||
| Д-54:СНПХ-5311:Н2О | 0,2:0,3:99,5 | 64,2 | 87,5 | |||
| Д-54:СНПХ-5311:Н2О | 0,1:0,4:99,5 | 51,1 | 65,0 | |||
| Таблица 2 Отношение Эсм/Эа для смеси ингибиторов при различной концентрации | ||||||
| Концентрация смеси, мг/л | Содержание в смеси Д54, вес.% | |||||
| 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |
| 5 | 1,00 | 2,11 | 2,16 | 1,21 | 1,47 | 1,00 |
| 10 | 1,00 | 2,13 | 1,84 | 1,20 | 1,42 | 1,00 |
| 20 | 1,00 | 1,46 | 2,57 | 1,05 | 1,53 | 1,00 |
| 30 | 1,00 | 1,26 | 1,37 | 1,19 | 1,49 | 1,00 |
| 50 | 1,00 | 1,00 | 1,11 | 0,91 | 1,34 | 1,00 |
Состав для предотвращения отложений неорганических солей, включающий натриевую соль полиакриловой кислоты и воду, отличающийся тем, что в его состав введены аминофосфонаты (ингибитор СНПХ-5311) при следующем соотношении компонентов, вес.%:
| аминофосфонаты (СНПХ-5311) | 0,1-0,4 |
| натриевая соль полиакриловой кислоты | 0,4-0,1 |
| вода | остальное |
