Состав для удаления асфальтено-смолопарафиновых отложений
Владельцы патента RU 2323954:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") (RU)
Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано для растворения и удаления АСПО из призабойной зоны пласта, насосно-компрессорных труб, выкидных линий, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий. Технический результат - увеличение эффективности удаления и разрушения АСПО. Состав для удаления асфальтено-смоло-парафиновых отложений содержит, по крайней мере, один блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина и углеводородный растворитель - смесь ароматического и алифатического углеводородов, об.%: по крайней мере, один указанный блок-сополимер 0,5-5,0, ароматический углеводород 30, алифатический углеводород - остальное. 4 табл.
Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано для растворения и удаления АСПО из призабойной зоны пласта, насосно-компрессорных труб, выкидных линий, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий.
Известен состав для удаления АСПО, содержащий гексановую и этилбензольную фракцию (авторское свидетельство СССР 1620465, МПК С09К 3/00, 1991 г.).
Недостатком данного состава является недостаточно высокая эффективность удаления АСПО.
Известен состав для удаления АСПО, содержащий углеводородный растворитель и добавку. В качестве добавки состав содержит азотсодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена (с молекулярной массой ˜5000) - Дипроксамин-157 или попутный продукт пиролиза бензинового или смеси бензинового и газового сырья - смолу пиролизную тяжелую, или смесь Дипроксамина-157 и смолы пиролизной тяжелой, взятых в массовом соотношении 1:0,1-5,0 (патент РФ 2157426, МПК C23G 5/032, Е21В 37/06, С09К 3/00, 2000 г.).
Недостаток данного состава заключается в том, что азотсодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена Дипроксамин-157 является веществом третьего класса опасности, оказывающим вредное воздействие на людей и окружающую среду.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смолопарафиновых отложений, включающий блок-сополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа «Лапрол», неионогенное поверхностно-активное вещество типа «Дисолван» и растворитель (патент РФ 2250246, МПК C10G 33/04, 2003 г.).
Недостатком данного состава является неприменимость для удаления АСПО из нефтепромыслового оборудования, призабойной зоны пласта, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий.
Задачей настоящего изобретения является создание эффективного состава для удаления АСПО.
Техническим результатом является создание состава, обеспечивающего эффективное удаление АСПО из нефтепромыслового оборудования, призабойной зоны пласта, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий и увеличение эффективности разрушения АСПО не менее чем на 50%.
Заявленный технический результат достигается тем, что состав для удаления асфальтено-смоло-парафиновых отложений содержит по крайней мере один блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина и углеводородный растворитель - смесь алифатического и ароматического углеводородов, отличающийся тем, что содержит компоненты в следующем соотношении, об.%:
По крайней мере один указанный блок-сополимер - 0,5-5,0,
Ароматический углеводород - 30,
Алифатический углеводород - остальное.
Доказательством применимости и высокой эффективности при удалении АСПО заявляемого состава по сравнению с прототипом являются результаты, полученные в ходе проведения лабораторных испытаний и приведенные в таблице 4.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.
Разрушение и растворение АСПО - достаточно сложный физико-химический процесс, так как отложения характеризуются сложным составом, и различные компоненты отложений обладают различной растворимостью в углеводородах. Следовательно, в составе должны присутствовать как алифатические, так и ароматические углеводороды, воздействующие на всю совокупность тяжелых органических соединений в отложениях. Блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина вводится с целью повышения эффективности состава путем снижения поверхностного натяжения на границе с АСПО.
Для приготовления заявленного состава могут использоваться:
Блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена Лапрол 3603-2-12, выпускаемый по ТУ 2226-015-10488057-94, представляет собой вязкую жидкость от бесцветной до темно-желтой окраски (дополнительная информация приведена в таблице 1). Блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена Лапрол 5003-2-15, выпускаемый по ТУ 2226-006-10488057-94, представляет собой вязкую жидкость от бесцветной до светло-желтой окраски (дополнительная информация приведена в таблице 1). Блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена Лапрол 5003-2Б-10, выпускаемый по ТУ 2226-023-10488057-95, представляет собой прозрачную вязкую жидкость (дополнительная информация приведена в таблице 1). Блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена Лапрол 6003-2Б-18, выпускаемый по ТУ 2226-020-10488057-94, представляет собой вязкую жидкость от бесцветной до темно-желтой окраски. Допускается опалесценция (дополнительная информация приведена в таблице 1).
Алифатические углеводороды: н-гексан марок «Ч», «ЧДА», «ХЧ» по ТУ 2631-003-05807999-98 или гексановая фракция (ГФ); широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ); широкая фракция углеводородов (ШФУ); прямогонный бензин (ПБ); прямогонные фракции, получаемые на промысловых установках с температурой конца кипения ниже 120°С.
Ароматические углеводороды: толуол марки «ЧДА» (ГОСТ 5789-78 с изм. № 1, 2) или толуольная фракция; этилбензол (ГОСТ 9385-77 с изм.1, 2) или этилбензольная фракция; изопропилбензольная фракция; бутилбензольная фракция; нефрас А 130/150 (ГОСТ 10214-78 изм.1, 2).
Пример приготовления предлагаемого состава в лабораторных условиях.
Пример. В химический цилиндр объемом 100 мл последовательно вливают 0,5 мл Лапрола 5003 2Б-10 (0,5 об.%), 30 мл этилбензола (30 об.%) и путем добавления н-гексана доводят объем состава до 100 мл. Цилиндр закрывают притертой пробкой и перемешивают полученный состав взбалтыванием.
Составы с другим содержанием компонентов готовят аналогично.
Эффективность удаления АСПО определяли по следующей методике.
Гомогенизированный образец АСПО набивали в полиэтиленовый шприц и формовали в виде цилиндров диаметром 13 мм, высотой 20 мм и массой в пределах 1,8-2,2 г. Далее образец помещали в заранее взвешенную корзиночку из стальной сетки с размером ячейки 1,5×1,5 мм. Размер корзиночки 70×15×15 мм. Корзиночку с образцом взвешивали. Затем корзиночку с навеской АСПО помещали в стеклянную герметичную ячейку, куда наливали 100 мл испытуемого состава. Режим статический, время контакта - 2 ч, температура 20°С. По истечении указанного времени контакта корзиночку с оставшимися в ней АСПО вынимали, высушивали до достижения постоянной массы и снова взвешивали. Эффективность удаления АСПО рассчитывали по формуле:
где m0 - масса АСПО, взятого на анализ, г;
m1 - масса остатка АСПО в корзиночке после анализа, г.
Характеристики АСПО, использованных в лабораторных исследованиях, приведены в таблице 2.
Содержание компонентов в исследованных составах приведено в таблице 3.
Результаты экспериментов приведены в таблице 4.
Как видно из результатов экспериментов, предлагаемые составы демонстрируют высокую эффективность удаления и разрушения АСПО.
| Таблица 1 | |||||
| Основные показатели свойств блок-сополимеров окисей этилена и окисей пропилена на основе глицерина | |||||
| Марка блок-сополимера | Показатели свойств | ||||
| Молекулярная масса | Вязкость динамическая при 25°С, мПа·с | ||||
| Лапрол 3603-2-12 | 3600 | 500-650 | |||
| Лапрол 5003-2-15 | 5000 | 700-950 | |||
| Лапрол 5003-2Б-10 | 5000 | 800-950 | |||
| Лапрол 6003-2Б-18 | 6000 | 1000-1300 | |||
| Таблица 2 | |||||
| Состав отложений, использованных в лабораторных тестах | |||||
| Образец | Месторождение | Состав, % масс. | |||
| Асфальтены | Смолы | Парафины | Мехпримеси | ||
| АСПО-1 | Хасырейское | 39,18 | 27,04 | 32,59 | 1,19 |
| АСПО-2 | Нядейюское | 48,71 | 18,46 | 31,47 | 1,36 |
| АСПО-3 | Черпаюское | 28,43 | 34,92 | 35,11 | 1,54 |
| Таблица 3 | ||
| Содержание компонентов в исследованных составах | ||
| Состав | Содержание компонентов, % об. | |
| Углеводородная основа | Добавки | |
| Состав-1 | Углеводородный растворитель - 99,0 | Лапрол 3603-2-12 - 1,0 |
| Состав-2 | Углеводородный растворитель - 99,0 | Лапрол 5003-2Б-10 - 1,0 |
| Состав-3 | Углеводородный растворитель - 99,5 | Лапрол 5003-2Б-10 - 0,5 |
| Состав-4 | Углеводородный растворитель - 99,0 | Лапрол 6003-2Б-18 - 1,0 |
| Состав-5 | Углеводородный растворитель - 95,0 | Лапрол 6003-2Б-18 - 5,0 |
| Состав-6 | Углеводородный растворитель - 98,5 | Лапрол 5003-2Б-10 - 0,75 + Лапрол 6003-2Б-18 - 0,75 |
| Состав-7 | Углеводородный растворитель - 99,5 | Лапрол 5003-2Б-10 - 0,25 + Лапрол 6003-2Б-18 - 0,25 |
| Состав-8 | Углеводородный растворитель - 99,0 | Лапрол 5003-2Б-10 - 0,5 + Лапрол 6003-2Б-18 - 0,5 |
| Состав-9 | Углеводородный растворитель - 95,0 | Лапрол 5003-2Б-10 - 2,5 + Лапрол 6003-2Б-18 - 2,5 |
| Состав-10 | Углеводородный растворитель - 98,5 | Лапрол 3603-2-12 - 0,5 + Лапрол 5003-2Б-10 - 0,5 + Лапрол 6003-2Б-18 - 0,5 |
| Состав-11 | Углеводородный растворитель - 95,5 | Лапрол 3603-2-12 - 1,5 + Лапрол 5003-2Б-10 - 1,5 + Лапрол 6003-2Б-18 - 1,5 |
| Таблица 4 | |||
| Результаты исследования эффективности составов | |||
| Состав | Эффективность разрушения АСПО, % | ||
| АСПО-1 | АСПО-2 | АСПО-3 | |
| Состав-1 | 76,60 | 75,25 | 75,81 |
| Состав-2 | 78,43 | 77,92 | 78,14 |
| Состав-3 | 71,65 | 72,06 | 71,94 |
| Состав-4 | 81,39 | 80,27 | 80,20 |
| Состав-5 | 72,04 | 73,32 | 73,91 |
| Состав-6 | 94,17 | 94,59 | 94,52 |
| Состав-7 | 78,63 | 77,80 | 79,96 |
| Состав-8 | 86,55 | 86,02 | 87,85 |
| Состав-9 | 76,11 | 75,79 | 76,26 |
| Состав-10 | 92,76 | 92,66 | 93,04 |
| Состав-11 | 75,19 | 76,28 | 74,93 |
Состав для удаления асфальтено-смолопарафиновых отложений, содержащий, по крайней мере, один блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина и углеводородный растворитель - смесь ароматического и алифатического углеводородов, отличающийся тем, что состав содержит компоненты при следующем соотношении, об.%:
| по крайней мере, один указанный блок-сополимер | 0,5-5,0 |
| ароматический углеводород | 30 |
| алифатический углеводород | остальное |
