Состав для удаления асфальтено-смоло-парафиновых отложений
Владельцы патента RU 2490296:
Общество с ограниченной ответственностью "ПНГ-Энергия" (ООО "ПНГ-Энергия") (RU)
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при удалении асфальтено-смоло-парафиновых отложений АСПО в процессе добычи нефти. Технический результат - эффективное удаление АСПО различного углеводородного состава с высоким содержанием твердых парафинов и асфальтено-смолистых веществ. Состав для удаления АСПО, включающий неароматический углеводородный растворитель; присадку - оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 9-12 или алкилбензолсульфонат, или органический амин с общей формулой R-R'-NH, где R, R'=CH3, C2H5, C3H7, или их смеси в массовом соотношении от 1:1:10 до 10:5:1; сероорганические соединения - смесь побочных продуктов нефтегазопереработки - диалкилдисульфиды сложного состава с общей формулой R-S-S-R', где R, R'=CH3, C2H5, C3H7, C4H9, при следующем соотношении компонентов, масс.%: указанные сероорганичеекие соединения 10-50, указанная присадка 0,01-0,9, указанный растворитель остальное. 3 табл., 5 пр., 1 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при удалении асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО) в процессе добычи нефти.
В связи с увеличением доли тяжелых нефтей с повышенным содержанием асфальтено-смолистых веществ и высокомолекулярных парафинов, приводящих к отложениям в призабойной зоне, нефтепромысловом оборудовании, возникает необходимость создания эффективного метода обработки скважин.
Известен состав для удаления АСПО, который 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 [Авт. св. RU №2323954, C09K 8/524, 2008, БИ №19]. Однако данный состав имеет недостаточную эффективность удаления АСПО.
Известен состав для удаления АСПО, включающий углеводородный растворитель и присадку. В качестве присадки состав содержит азотосодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена с молекулярной массой ~ 5000, или побочный продукт производства изопропилбензола - полиалкилбензольную смолу, или их смесь в соотношении 1:0,5:10 соответственно. Установленное соотношение компонентов, масс.%: азотосодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена с молекулярной массой ~ 5000, или полиалкилбензольная смола, или их смесь в соотношении 1:0,5:10 соответственно, углеводородный растворитель - остальное [Авт. св. RU №2163916, C09K 3/00, E21B 37/06, 2001, БИ №13]. Однако данный состав малоэффективен для отложений с высоким содержанием асфальтенов.
Наиболее близким предлагаемому изобретению является состав для удаления АСПО, включающий оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 4-6 в количестве 0,001-5 масс.%, продукт конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты в молярном соотношении 1:1÷1:2 в количестве 0,001-5 масс.%, углеводородный растворитель - остальное. Преимущественным вариантом выполнения изобретения является состав, включающий оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 4-6, продукт конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты при температуре 160°С в молярном соотношении 1:1÷1:2, 2-бутоксиэтанол и углеводородный растворитель [Патент СССР №2064954, C09K 3/00, 1996]. Недостатком данного состава является низкая эффективность удаления АСПО при содержании в нем парафинов свыше 40%, а также высокая температура синтеза продукта конденсации.
Задачей настоящего изобретения является разработка более эффективного композиционного состава для удаления АСПО в широком диапазоне соотношения наиболее трудноудаляемых групповых компонентов: асфальтенов и парафинов.
Поставленная задача решается разработкой состава для удаления АСПО, включающего неароматический углеводородный растворитель, который содержит в качестве присадки оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 9-12 или алкилбензолсульфонат, или органический амин с общей формулой R-R'-NH, где R, R'=CH3, С2Н5, C3H7, или их смеси в массовом соотношении от 1:1:10 до 10:5:1, и дополнительно содержит сероорганические соединения - смесь побочных продуктов
нефтегазопереработки - диалкилдисульфиды сложного состава с общей формулой R-S-S-R', где R, R'=CH3, C2H5, C3H7, C4H9, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
| указанные сероорганические соединения | 10-50 |
| указанная присадка | 0,01-0,9 |
| указанный растворитель | остальное. |
Присутствие в разработанном составе сероорганических соединений способствует увеличению растворяющей способности высокомолекулярных гетероатомных соединений в структуре смол и асфальтенов.
Введение присадки снижает поверхностное натяжение на границе раздела АСПО - растворитель, что повышает эффективность растворения и разрушения АСПО, а присутствие сольватирующих компонентов приводит к сольватации диспергированных частиц асфальтенов и парафинов, препятствуя их слипанию.
В качестве углеводородного растворителя состав содержит следующие компоненты и их смеси в любом соотношении: гексановую фракцию, или бензин нестабильный, или широкую фракцию легких углеводородов, или бензин - растворитель «Нефрас» С-2-80/120. Основные характеристики углеводородного растворителя приведены в таблице 1.
Предлагаемый состав испытывали на эффективность удаления АСПО в статических условиях, при температуре 20°C по методике, разработанной НПО «Нефтепромхим». Сущность методики заключается в определении изменения массы образца АСПО в результате растворения и диспергирования в определенном объеме растворителя в изотермических условиях. Характеристика изучаемых образцов АСПО представлена в таблице 2.
Для доказательства соответствия изобретения критерию "промышленная применимость" и иллюстрации разработанного состава ниже приведены примеры его получения и оценки эффективности для разных типов АСПО (см. табл.3).
Приведенные примеры не ограничивают возможность использования данного состава.
Пример 1 (прототип). 141 г олеиновой кислоты смешивают с 51,5 г диэтилентриамина. Смесь нагревают при 160°С до полной отгонки воды. Полученный продукт является продуктом конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты в молярном соотношении 1:1. К 5 г продукта конденсации в молярном соотношении 1:1 добавляют 0,001 г «Неонола АФ 9-6», 10 г бутилцеллозольва (2-бутоксиэтанол), н-гексан - остальное. Смесь перемешивают до получения однородного продукта, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность приготовленного состава на образцах АСПО по вышеуказанной методике (см. табл.3).
Пример 2 (предлагаемый). В реактор-смеситель 1, схема которого приведена на фигуре, объемом 500 мл наливают смесь диалкилдисульфидов, состоящую преимущественно из диметилдисульфида, диэтилдисульфида, метилэтилдисульфида, метилпропилдисульфида, являющуюся сероорганическим побочным продуктом нефтегазопереработки общей формулой R-S-S-R', массой 20 г. В неароматический углеводородный растворитель - нестабильный бензин, взятый в количестве 179,6 г, добавляют присадку - оксиэтилированный продукт «Неонол АФ 9-9» с числом оксиэтильных групп 9, в количестве 0,4 г. Далее растворитель с присадкой приливают к смеси диалкилдисульфидов в реакторе-смесителе 1. Содержимое реактора термостатируют с использованием термореле 2, внутреннего холодильника 3 и нагревательного элемента 4 с трансформатором типа «ЛАТР» 5 при постоянном перемешивании электромешалкой 6 в течение 40 мин при температуре 30°C, поддерживаемой контактным термометром 7, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность приготовленного состава на образцах АСПО по вышеуказанной методике (см. табл.3).
Пример 3. В реактор-смеситель 1 по примеру 2 наливают смесь диалкилдисульфидов, аналогичную примеру 2, массой 40 г, неароматический углеводородный растворитель «Нефрас» С-2-80/120 в количестве 159 г, в качестве присадки - сульфированный продукт «Сульфанол-П» (алкилбензолсульфонат) в количестве 1 г.Содержимое реактора термостатируют при постоянном перемешивании в течение 60 мин при температуре 25°C, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность состава на образцах АСПО (см. табл.3).
Пример 4. В реактор-смеситель 1 по примеру 2 наливают смесь диалкилдисульфидов, аналогичную примеру 2, массой 40 г, неароматический углеводородный растворитель «Нефрас» С-2-80/120 в количестве 159 г, и в качестве присадки - диэтиламин (органический амин) в количестве 1 г. Содержимое реактора термостатируют при постоянном перемешивании в течение 60 мин при температуре 25°C, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность состава на образцах АСПО (см. табл.3).
Пример 5. В реактор-смеситель 1 по примеру 2 наливают смесь диалкилдисульфидов, аналогичную примеру 2, в количестве 60 г, неароматический углеводородный растворитель - гексановую фракцию в количестве 138,2 г, в качестве присадки - смесь, состоящую из «Неонола АФ 9-9», «Сульфанола-П» и диэтиламина (органический амин), в массовом соотношении компонентов 4:4:2; общее количество вводимой смеси присадок составляет 1,8 г. Содержимое реактора термостатируют при постоянном перемешивании в течение 30 мин при температуре 40°C; охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность состава на образцах АСПО (см. табл.3).
В качестве присадки в предлагаемом составе для удаления АСПО также можно использовать, например:
- из ряда оксиэтилированных алкилфенолов - «Неонол АФ 9-10», «Неонол АФ 9-12»;
- из ряда алкилбензолсульфонатов - «Сульфанол НП-1», «Сульфанол НП-3»;
- из ряда органических аминов - триэтиламин, пропиламин, трипропиламин.
Композиция смеси диалкилдисульфидов, применяемая в качестве компонентов предлагаемого состава, может изменяться, что связано с особенностями технологического процесса получения этой смеси как побочного продукта нефтегазопереработки у различных производителей.
Как показали результаты исследований, состав, содержащий сероорганические соединения и присадку в различных соотношениях, имеет большую эффективность по сравнению с прототипом при удалении АСПО различного группового состава. Разработанный состав может быть получен смешением доступных компонентов при невысокой температуре.
Состав для удаления асфальтено-смоло-парафиновых отложений
| Таблица 1 | |
| Физико-химические свойства углеводородных растворителей | |
| Наименование показателей | Растворитель |
| Плотность, г/см3 | 0,689÷0,876 |
| Фракционный состав, °С | |
| Начало кипения | 35÷85 |
| 97% отгона | 90÷120 |
| Содержание ароматических углеводородов, масс.% | 0,01÷1,5 |
| Таблица 2 | ||||
| Содержание групповых компонентов в АСПО | ||||
| № | Механич. примеси, масс.% | Асфальтены, масс.% | Парафины, масс.% | Смолы, масла, масс.% |
| АСПО1 | 2,60 | 4,06 | 40,09 | 53,25 |
| АСПО2 | 3,68 | 4,82 | 8,49 | 83,01 |
| АСПО3 | 2,32 | 8,74 | 71,97 | 16,97 |
| Таблица 3 | ||||||
| № опыта | Содержание компонентов | Эффективность удаления, % | ||||
| АСПО1 | АСПО2 | АСПО3 | ||||
| для прототипа | ||||||
| 1 | Неонол АФ 9-6 | продукт конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты 2-бутоксиэтанол | н-гексан | 50 | 70 | 49 |
| масс.% | ||||||
| 5 | 5 | 90 | ||||
| для предлагаемого состава | ||||||
| Серосодержащий | Присадка | Углеводо-родный растворитель | ||||
| 2 | R-S-S-R' | Неонол АФ 9-9 | Нестабильный бензин | 67,0 | 72,0 | 66,0 |
| масс.% | ||||||
| 10 | 0,2 | 89,8 | ||||
| 3 | R-S-S-R' | Сульфанол-П | Нефрас | 90,8 | 89,6 | 67,0 |
| масс.% | ||||||
| 20 | 0,5 | 79,5 | ||||
| 4 | R-S-S-R' | Диэтиламин | Нефрас | 83,0 | 74,0 | 76,2 |
| масс.% | ||||||
| 20 | 0,5 | 79,5 | ||||
| 5 | R-S-S-R' | Неонол АФ 9-9 Сульфанол-П Диэтиламин |
Гексановая фракция | 81,5 | 76,8 | 73,0 |
| масс.% | ||||||
| 30 | 0,9 | 69,1 |
Состав для удаления асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО), включающий неароматический углеводородный растворитель, отличающийся тем, что он содержит в качестве присадки оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 9-12, или алкилбензолсульфонат, или органический амин с общей формулой R-R'-NH, где R, R'=CH3, C2H5 C3H7, или их смеси в массовом соотношении от 1:1:10 до 10:5:1 и дополнительно содержит сероорганические соединения - смесь побочных продуктов нефтегазопереработки - диалкилдисульфиды сложного состава с общей формулой R-S-S-R', где R, R'=CH3, C2H5, C3H7, C4H9, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| указанные сероорганические соединения | 10-50 |
| указанная присадка | 0,01-0,9 |
| указанный растворитель | остальное |
