Состав для борьбы с гидратообразованием при добыче и транспорте природного газа

 

(72) Авторы изобретения

Э. В. Маленко, Н. А. Гафарова и Ю. Ф. Макогон

1 Институт химии нефти и природных солей АН Казахской ССР (7l) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ БОРЬБЫ С ГИИРАТООБРАЗОВАНИЕМ

ПРИ ДОБЫЧЕ И ТРАНСПОРТЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к методам борьбы с гидратообразованием в скважинах и газопроводах при добыче и транспорте природных и попутных газов, Известен состав для борьбы с гидрато.5 образованием при добыче и транспорте природного газа, содержаший метиловый спирт (1) .

Однако этот ингибитор наряду с высо- 1о кой ингибируюшей способностью дорог и дефицитен.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является состав для борьбы с гидратообраэованием, включаю- 15 ший мочевину и нитрит натрия с добавкой моноэтаноламина 2 ) .

Однако этот состав токсичен (натрит натрия является канцерогеном), дорог и дефицитен.

Целью изобретения является снижение токсичности при одновременном уменьше» нии стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что состав, включающий мочевину, содержит глицерин и воду, причем компоненты взяты в следуюшем соотношении, вес.%:

Мочевина 50-60

Глицерин 30-40

Вода 10-20

Эффективность ингибитора оценивалась определенивм основной характеристики - способности понижать равновесную температуру гидратообраэования.

Эксперименты проводили с природным газом Мангышлакского месторождения следуюшего состава, мол.%: СН 69,42;

ЪНЬ 10 39 СЗН В 5 53 из 4-Н О н 067; СО 120 и 0 733.

° ° тав газа как в качественном, так и в количественном отношении не влияет на ингибируюшую эффективность любого ингибитора.

Пример 1. 20 вес.% ингибитора от обшей массы (100 г) раствора, загру.

3 97603 жаемого в реакторную камеру состава, вес.%: мочевина 50; глицерин 30 и вода 20, ввели в реакторную камеру высокого давления, в которой уже находилось

80 r воды. Следовательно, сухих веществ введено 16 г, влажность — 84%. При давлении в камере 9 кгс/см равновес2 ная температура гидратообраэовання природного газа без ингибитора составляет о

5 1 С. При введении указанного коли- 10 чества ингибитора равновесная температура гидратообразования понизилась до

-0,1 С, т.е. ингибирующий эффект состао вил 5,2 С.

Пример 2. 30 вес. ингибитора 15 состава, указанного в примере 1, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ в камеру введено 24 г, влажность — 76%. При этом равновесная температура гидратообраэования при дав- 20 ленни 9 кгс/см понизилась с 5,1 С до

-2,5 С. Ингибирующий эффект равен

7,6оС.

Пример 3. 50 вес.% ингибитора состава, указанного в примере 1, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ в камеру введено 40 г, влажность составляет 60%. Равновесная температура гидратообраэования при давлении 9 кгс/см понизилась с 5,1 С 2 о до -11,1 С. Ингибирующий эффект равен о

16,2 С.

Пример 4. 20 вес, ингибитора состава, вес. : мочевина 50; глицерин

40 и вода остальное, ввели в реактор35 ную камеру с гидратообразующими компонентами. Следовательно, сухих веществ введено 18 г, влажность — 82 . При этом равновесная температура гидратообразования при давлении 9 кгсlсм по2

40 низилась с 5,1 С до -0,6 Q, Ингибирующий эффект 5,7 С.

Пример 5. 30 вес.% ингибитора ! состава„указанного в примере 4, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ введено 27 r, влажность45

73%. При этом равновесная температура гидратообраэования при давлении

9 кгс/см понизилась с 5,1 С до -2,8 С.

2 о о

Ингибирующий эффект 7,9 С.

SO

Пример 6. 50 вес.% ингибитора состава, указанного в примере 4, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ введено 45 г, влажность - 65%.

При этом равновесная температура гидра-5S

Ф тообразования при давлении 9 кгс/см понизилась с 5,1 С до -12,2 С. Ингио о бирующий эффект 17,3 С.

5 4

Пример 7. 20 вес.% ингибитора состава, вес.%: мочевина 60; глицерин

30 и вода остальное, ввели в реакторную камеру с гидратообразующими компонентами. Следовательно, сухих веществ введено 18 г, влажность - 82 . При этом равновесная температура гидратообраэования при давлении 9 кгс/см понизилась с 5,1 С до -1,3 С. Ингибирующий эффект 6,4оС.

П р и м е.р 8. 30 вес.% ингибитора состава, указанного в примере 7, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ введено 27 r, влажность73 . При этом равновесная температура гидратообразования при давлении

9 кгс/см понизилась с 5,1 С до -3,6 С.

2. о О

Ингибирующий эффект 8,7 С.

Пример 9. 50 вес.% ингибитора состава, указанного в прим е 7, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ введено 45 г, влажность—

55 . При этом равновесная температура гидратообразования при давлении 2. о о

9 кгс/см понизилась с 5,1 С до -13,3С.

Ингибирующий эффект 18,4 С.

Пример 10. 20 вес. ингибитора состава, вес.%: мочевины 55; глицерина

35 и вода остальное ввели в реакторную камеру с гидратообразующими компонентами (вода + природный газ). Следовательно, сухих веществ введено 18 г, влажность -82%. При этом равновесная температура гидратообразования при давлении 9 кгс/см понизилась с 5,1 С до о

-0,8 С. Ингибирующий эффект 5,9 С.

Пример 11. 30 вес.% ингибитора состава, указанного в примере 10, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ введено 27 г, влажность - 73%. При этом равновесная температура гидратообраэования при давлении ь о

9 кгс/см 2. понизилась с 5, 1 С до -3, 1 С.

Ингибирующий эффект 8,2 С.

Пример 12. 50 вес. ингибитора состава, указанного в примере 10, ввели в реакторную камеру. Следовательно, сухих веществ введено 45 г, влажность—

55%. При этом равновесная температура гидратообразования при давлении 9 кгс/см ь о понизилась с 5,1 С до -12,7 С. Ингиби= рующий эффект 17,8 С.

Как видно из примеров 1 — 12, с возрастанием концентрации ингибитора, вводимого в гидратообразующую систему вода - природный газ, ингибирующая эффективность возрастает в экспонечдиальной зависимости.

5 976

Предлагаемый состав гидратообразования состоит иэ дешевых и не дефицитных реагентов и нетоксичен. По своим

t физико-химическим свойствам ингибитор может быть использован как для предот- 5 вращения образования, так и для разрушения гидратов природных и попутных газов беэ изменения существующих технологических схем и оборудования.

Формула изобретения

Состав для борьбы с гидратообразованием при добыче и транспорте природного газа, включающий мочевину, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью снижения

035 6

его токсичности при одновременном умень шенин стоимости, он содержит глицерин и воду при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Мочевина 50-60

Глицерин 30-40

Вода 10-20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Макогон Ю. Ф. и др. Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте природного газа. Недра, 1966, с. 58.

2. Аршинов С. А. и др. Проблемы нефти и газа Тюмени. Научно-техничес. кий сборник, 1977, % 36, с. 64-66 (прототип) .

Составитель А. Симецкая

Редактор А. Шандор Техред )4 .Тенер Корректор Н. Король

Заказ 8959/55 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4