Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений
Изобретение относится к составу, используемому в нефтяной и нефтедобывающей промышленности, и предназначенному для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО). Состав для удаления АСПО содержит, мас.%: поверхностно-активное вещество - оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы RC6H4(OC2H4)mOH, где m равно 6-10, R представляет собой C9H19, 0,2-2, ароматический растворитель 15,0-78,0, алифатический растворитель 14,0-84,0, моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы CnH2n+1PO(OC8H17)OHNH2CH2CH2OH, где n равно 8-10, 0,2-3,2 и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы R1CONHCH2CH2O(C2H4O)qH, где q равно 5-6, R1 представляет собой C10-C16, 0,4-4,8. Технический результат - повышение эффективности удаления и одновременно предотвращения АСПО. 11 пр., 2 табл.
Изобретение относится к составу, используемому в нефтяной и нефтедобывающей отрасли промышленности, и предназначено для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО).
В настоящее время проблема очистки скважин от асфальтеносмолопарафиновых отложений остается актуальной. Асфальтеносмолопарафиновые отложения представляют собой сложную структурную смесь парафинов, асфальтенов, смол, высокомолекулярных масел, воды и механических примесей (частицы породы, продукты коррозии, кристаллы соли и т.д.). В нефтепромысловой практике для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений широко используют химические составы. Эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений не оптимальна, потому что расположенные на различном расстоянии от поверхности (стенок трубопровода и технологического оборудования) металла слои асфальтеносмолопарафиновых отложений имеют не одинаковый структурно-групповой состав и свойства. Чем ближе к поверхности металла, тем больше в составе асфальтеносмолопарафиновых отложений карбенов, карбоидов, минеральных веществ, что связано с каталитическим влиянием металла, который ускоряет последовательные реакции полимеризации и поликонденсации нефти с образованием их конечных продуктов, и генезисом образования отложений.
Известен состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, который содержит гексановую и этилбензольную фракции, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гексановая фракция | 30-70 |
этилбензольная фракция | остальное, |
см. SU авторское свидетельство №1620465, МПК5 С09K 3/00, Е21В 37/06, 1991.
Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.
Известен состав для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий гексановую фракцию и нефтяной тяжелый сольвент, дополнительно содержит дипроксамин 157 - 65 М - продукт последовательного присоединения 4 мас. ч. окиси пропилена, 28 мас. ч. окиси этилена и 60 мас. ч. окиси пропилена к 1 мас. ч. этилендиамина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гексановая фракция | 20-78 |
нефтяной тяжелый сольвент | 18-78 |
указанный дипроксамин157-65М | 2-4, |
см. RU патент №2009155, МПК5 С09K 3/00, Е21В 36/00, 1994 г.
Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений.
Известен состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий, по крайней мере, один блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина и углеводородный растворитель - смесь ароматического и алифатического углеводородов, при следующем соотношении, об. %:
по крайней мере, один указанный блок-сополимер | 0,5-5,0 |
ароматический углеводород | 30 |
алифатический углеводород | остальное, |
см. RU патент №2323954, МПК С09K 8/524 (2006.01), 2008.
Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления асфальтеносмолистопарафиновых отложений.
Наиболее близким по технической сущности является состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий поверхностно-активное вещество, алифатический и ароматический растворители, в котором в качестве поверхностно-активного вещества содержится оксиэтилированный моноалкилфенол формулы (I)
RC6H4(OC2H4)mOH,
где m равно 6-10,
R представляет собой C9H19,
и бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат формулы (II)
[CnH2n+1O(C2H4O)q]2 POOR',
где n равно 8-10, q равно 6, R' представляет собой Н или K,
при соотношении поверхностно-активных веществ в смеси (I и II), равнjм 1:(3-5), соответственно, при этом все указанные ингредиенты состава взяты в следующем соотношении, мас. %:
указанная смесь поверхностно-активных веществ (I и II) | 0,05-0,5 |
ароматический растворитель | 20-50 |
алифатический растворитель | остальное, |
см. RU Патент №2223294, МПК 7 С09K 3/00, Е21В 37/06, 2004.
Данный состав обладает недостаточной эффективностью удаления и предотвращения асфальтено-смолопарафиновых отложений.
Задачей изобретения является повышение показателя эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.
Техническая задача решается тем, что состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий поверхностно-активное вещество оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы
RC6H4(OC2H4)mOH,
где m равно 6-10,
R представляет собой C9H19,
и растворители - ароматический и алифатический, согласно изобретению, он дополнительно содержит моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы
CnH2n+1PO(OC8H17) OHNH2CH2CH2OH,
где n равно 8-10,
и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы
R1CONHCH2CH2O(C2H4O)qH,
где q равно 5-6, R1 представляет собой C10-C16,
при следующем соотношении компонентов, мас. %:
указанный оксиэтилированный моноалкилфенол | |
на основе тримера пропилена | 0,2-2,0 |
ароматический растворитель | 15,0-78,0 |
алифатический растворитель | 14,0-84,0 |
указанный моно(2-гидроксиэтил) аммоний | |
2-этилгексилалканфосфонат | 0,2-3,2 |
указанная смесь полиоксиэтилированных эфиров | |
моноэтаноламидов синтетических жирных кислот | 0,4-4,8 |
Решение технической задачи позволяет повысить эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений за счет увеличения растворяющей способности до 10,9%, диспергирующей способности до 0,7%, моющей способности до 11,6% и одновременно повысить эффективность предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений за счет улучшения показателя дисперсии, налипания и замазывания.
Для приготовления заявленного состава используют следующие компоненты:
Оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена выпускают под торговой маркой Неонол АФ9-6, Неонол АФ9-10 по ТУ 2483-077-05766801-98;
Моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат выпускают под торговой маркой Эстефат 383, см. Абрамзон А. А. и др. Поверхностно-активные вещества: Справочник. - Л.: Химия, 1979, с. 289;
Смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот выпускают под торговой маркой Синтамид-5 по ТУ 6-02-640-91.
Ароматический растворитель: толуол или ксилол, или их фракции, или этилбензольная фракция по ТУ 38.30225-81, или Нефрас А 130/150 по ГОСТ 10214-78;
Алифатический растворитель: гексановая фракция по ТУ 2411-074-16810126-02 или Уайт-спирит по ГОСТ 2134-78.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.
Пример 1
Берут состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при следующем соотношении компонентов, мас. % и в граммах:
оксиэтилированный моноалкилфенол | |
на основе тримера пропилена формулы | |
RC6H4(OC2H4)mOH | |
где m равно 6, R представляет собой C9H19 | 0,2 (0,2 г) |
ароматический растворитель - толуол | 15,0(15,0 г) |
алифатический растворитель - гексановая фракция | 84,0 (84,0 г) |
моно(2-гидроксиэтил) аммоний | |
2-этилгексилалканфосфонат формулы | |
CnH2n+1PO(OC8H17) OHNH2CH2CH2OH, где n равно 8-10 | 0,4 (0,4 г) |
смесь полиоксиэтилированных эфиров | |
моноэтаноламидов синтетических жирных кислот | |
формулы R1CONHCH2CH2O(C2H4O)qH, | |
где q равно 5-6, R1 представляет собой C10-C16 | 0,4 (0,4 г), |
указанные исходные компоненты: оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена (m равно 6) в количестве 0,2 г, ароматический углеводород - толуол в количестве 15,0 г, алифатический углеводород - гексановая фракция 84,0 г, моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат в количестве 0,4 г и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот в количестве 0,4 г перемешивают до образования однородного состава.
Примеры 2-11 выполняют аналогично примеру 1, изменяя качественное и количественное соотношение компонентов, см. Таблицу 2 в конце описания.
Показатель эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений определяют по растворяющей, диспергирующей и моющей способностям.
Показатель эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений определяют по дисперсии, налипанию, замазыванию.
Испытания заявленного состава ведут на образцах асфальтеносмолопарафиновых отложений - АСПО 1-3, см. Таблицу 1.
Показатель эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием состава по примерам 1-11 проводят по методике, разработанной в НИИнефтепромхим, Татарстан, г.Казань:
Сформированный образец исходного асфальтеносмолопарафинового отложения массой в пределах около 2,2 г помещают в заранее взвешенную корзиночку из металлической сетки с размером ячеек 1,5×1,5 мм. Корзиночку с образцом взвешивают с точностью до второго знака после запятой и помещают в стеклянную герметичную ячейку, куда наливают 50 мл заявленного состава и выдерживают в статических условиях 3 часа, при температуре 20°C. По истечении заданного времени контакта корзиночку с оставшимися в ней асфальтеносмолопарафиновыми отложениями вынимают и высушивают на воздухе в подвешенном состоянии при комнатной температуре до постоянной массы.
Содержимое стеклянной герметичной ячейки отфильтровывают через предварительно взвешенный фильтр. Фильтр с частицами асфальтеносмолопарафиновых отложений высушивают при комнатной температуре до постоянной массы.
Растворяющую способность состава Р, %, вычисляют по формуле:
Р=((m0-m1-m2)/m0)×100,
где m0 - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г,
m1 - масса нерастворившегося асфальтеносмолопарафинового отложения в корзиночке после контакта с составом, г,
m2 - масса остатка асфальтеносмолопарафиновых отложений на фильтре после контакта с составом, г.
Диспергирующую способность состава Д, %, вычисляют по формуле:
Д=(m2/m0)×100,
где m0 - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г,
m2 - масса остатка асфальтеносмолопарафиновых отложений на фильтре после контакта с составом, г.
Моющую способность состава М, %, вычисляют по формуле:
М=((m0-m1)/m0)×100,
где m0 - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г.,
m1 - масса нерастворившегося асфальтеносмолопарафинового отложения в корзиночке после контакта с составом, г.
Наряду с показателем эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений определялся показатель эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием заявленного состава по методике, приведенной ниже.
В ходе определения используют модельный раствор, представляющий 10% раствор хлорида натрия (NaCl) в дистиллированной воде.
В коническую колбу наливают 50 мл модельного раствора, затем приливают 20 мл заявленного состава и добавляют 2,5 г асфальтеносмолопарафиновых отложений. Колбу с содержимым осторожно перемешивая круговым вращением, нагревают на плитке до полного плавления отложений. Затем содержимое колбы, постоянно вращая, охлаждают под струей водопроводной воды. После охлаждения колбы с содержимым определяют визуально величину диспергированных частиц, налипание и замазывание стенок колбы.
Дисперсию получаемых частиц считают отличной, если величина дисперсии 0,1-3 мм, хорошей - 0,1-5,0 мм, удовлетворительной - 0,1-7 мм, неудовлетворительной - больше 7 мм.
Налипание на стенки стеклянной конической колбы в процентах от рабочей поверхности считают отличными до 5%, хорошими до 10%, удовлетворительными до 40%, неудовлетворительными выше 40%.
Замазывание стенок конической колбы в процентах от рабочей поверхности считают отличными не более 5%, хорошими до 20%, удовлетворительными до 50%, неудовлетворительными выше 50%.
Результаты по показателю эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений и показателю эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием заявленного состава приведены в Таблице 2.
Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленный состав обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение растворяющей способности до 10,9%, диспергирующей способности до 0,7%, моющей способности до 11,6%. Из полученных результатов видно, что заявленный состав обладает также свойством предотвращать асфальтеносмолопарафиновые отложения, что подтверждают хорошие и отличные показатели дисперсии, налипания и замазывания по сравнению с прототипом, у которого показатели дисперсии, налипания и замазывания удовлетворительные.
Таким образом, решение технической задачи позволяет повысить эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений и одновременно повысить эффективность предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений.
Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий поверхностно-активное вещество оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы
RC6H4(OC2H4)mOH,
где m равно 6-10, R представляет собой С9Н19,
и растворители - ароматический и алифатический, отличающийся тем, что он дополнительно содержит моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы
CnH2n+1PO(OC8H17)OHNH2CH2CH2OH,
где n равно 8-10,
и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы
R1CONHCH2CH2O(C2H4O)qH,
где q равно 5-6, R1 представляет собой С10-C16, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
указанный оксиэтилированный моноалкилфенол | |
на основе тримера пропилена | 0,2-2,0 |
ароматический растворитель | 15,0-78,0 |
алифатический растворитель | 14,0-84,0 |
указанный моно(2-гидроксиэтил) аммоний | |
2-этилгексилалканфосфонат | 0,2-3,2 |
указанная смесь полиоксиэтилированных эфиров | |
моноэтаноламидов синтетических жирных кислот | 0,4-4,8 |