Состав для предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений в нефтепромысловом оборудовании

 

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования. Цель изобретения - повышение эффективности при одновременном обеспечении глубокого обезвоживания добываемой и транспортируемой нефти и уменьшении корродирующего действия. Состав содержит побочные продукты производства 2-этил-гексанола и бутиловых спиртов методом оксосинтеза 20 - 30% мас. и дипроксамин 157 - 65М - продукт последовательного присоединения 4 мас.ч. окиси пропилена, 28 мас.ч. окиси этилена и 60 мас.ч. окиси пропилена к мас.ч. этилендиамина - остальное. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г !

0,97-1,0 гид н-Масляный альде1,15-1,5

2,5 -3,71

9,47-10,0

О, 19-0,5 гид

Из обутилов ый спирт н-Вутиловый спирт

Изобутилформиат

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И- ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I ) 4082478/31 — 26 (22) 07 ° 07.86 (46) 30.01,90. Вюл. Ф 4 (71) Пермский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) T.М, Николаева, М.Г.Исаев, В.А.Миронов, В.И.11анихина, Е.И ° Гординский и Р.Г.Абашев (53) 662.691 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1139739, кл. С 09 Е 3/00, !983, (54 ) СОСТАВ ДЛЯ ПРЕДОТВРА11(ЕНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В НЕФТЕПРОМЫСЛОВОМ OF. ÐÓÄOÂÀÍÈÈ (57) Изобретение относится к нефтедоИзобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования, наземных и транспортных коммуникаций от асфальтосмолопярафиновых отложений (АСИО), а также для деэмульгирования — обезвоживания добываемой обводненной нефти.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения

АСПО при одновременном обеспечении глубокого обезвоживания добываемой и транспортируемой нефти, уменьшения корродирующего действия, Состав готовят следующим образом.

В колбу с мешалкой пропеллерного типа загружают дипроксамин 157-65М и побочные продукты производства 2этилгексанола и бутиловых спиртов методом оксосинтеза и перемешивают B

„„SU„„>ЬЗОЫЗ А1 (5I)5 С 09 К 3/00 Е 21 В 37/06 быче и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования. Цель из обретения — повышение эффективности. при одновременном обеспечении глубокого обезвоживания добываемой и транспортируемой нефти и уменьшении корродирующего действия, Состав содержит побочные продукты производства 2-этилгексанола и бутиповых спиртов методом оксосинтеза 20-30 мас.Е и дипроксамин 157 65M — продукт последовательного присоединения 4 мас.ч. окиси пропилена,. 28 мас.ч. окиси этилена и 60 мас.ч. окиси пропилена к мас.ч. этилендиамина — остальное.

5 табл, течение 5 мин при комнатной температуре до получения однородной массы.

Побочные продукты производства

2-этилгексанола и бутиловых спиртов методом оксосинтеза (именуемые в дальнейшем побочными продуктами) являются отходами нефтехимического производства, предста вл яют собой смесь димерной фракции кубовых остатков ректификации бутиловых спиртов и высококипящих продуктов ректификации

2-этилгексанола и имеют следующий компонентный состав, мас.7:

Изомасляный альде1539203

О, 21- О, 55

H-бу т илфо рмиа т

Выс окок ип ящий п родукт с температурой кипения выше +200 С Остальное.

Побочные продукты представляют собой жидкость коричневого цвета плотностью 880-884 кг/м и кинематичес2 о кой вязкостью 8 мм /с при 20 С °

Дипроксамин 157-65М представляет 10 собой продукт последовательного при соединения 4 мас.ч. окиси пропилена, 28 мас,ч, окиси этилена и 60 мас.ч, окиси пропилена к 1 мас.ч. этипен,диамина, по ТУ 38-40-1292-80 — жид- 15 кость желтого цвета с плотностью 944946 кг/мэ и кинематической вязкостью

50 мм /с при 20 С.

Пример 1. К 78 г дипроксами-. на 157-65М добавляют 22 г побочньь: продуктов и перемешивают в течение

5 мин до однородной массы, Пример 2. К 70 r дипроксами1

1на 157-65М добавляют 30 r побочных

1 родуктов и перемешивают в течение 25

5 мин да получения однородной массы.

Аналогично примерам 1 и 2 готовят составы по примерам 3-18.

В ходе лабораторных испытаний определяли свойства предлагаемого состава по предотвращению АСПО для различных типов нефтей, а также его деэмульгирующие свойства.

Испытания по определению эффективности предотвращения АСПО предлагае- 35 мым составам проводили на нефтепромысловых осадках и нефтях Кокуйского (средний тип), Константиновского (тяжелый тип) и Юрчукского (легкий тип ) месторождений, данные о составе кото- 40 рых приведены в табл, 1, При испытаниях использовали пластовую воду этих месторождений; Физико-химические характеристики пластовых вод представлены в табл, 2. 45

Эффективность предотвращения АСПО оценивали по следующим показателям: по степени отмыв а пленки нефти этим составом и по средней величи.не дисперсии ЛСПО в среде состава, При испытании на отмыв пленки нефти определяется процент отмыва пленки нефти пластовой водой со стенки стеклянной пробирки по времени (за

100 7 считают половину всей поверхности пробирки), Принято; отмыв отличный — 70-90% за 30 с; отмыв хороший — 70-907 за

60 с, отмыв удовлетворительный 70907 за 180 с; отмыв плахой — более

3 мин и в этом случае промысловые испытания реагента не рекомендуются.

При испытании на дисперсию определяют величину получаемых частиц парафина в пластовой воде при добавлении испытуемого реагента, Результат считается отличным при величине частиц парафина 0,1-3мм (100X) хорошим—

0,1-5 мм (1007) удовлетворительным

0,1-7 мм (1007); выше 7 мм — неудовлетворительным, и реагент, дающий такую дисперсию отложений, к опытнопромысловым испытаниям не рекомендован.

Определение степени отмыва пленки нефти проводили следующим образом, В стеклянные пробирки наливали по

20 мл исследуемой нефти и выдерживали 30 мин для создания на поверхности пробирок пленки нефти. Затем нефть из пробирки выпивали и наливали туда пластовую воду того же месторождения, что и нефть, в количестве 10 мл и выдерживали 1 мин. После этого в пробирки вносили 10 мл нефти, предварительно хорошо смешанной с предлагаемым составом (содержание состава в нефти во всех опытах составляло

200 г/т). Пробирки закрывали пробками и перекачивали. Через определенное время визуально определяли поверхность пробирки, освободившуюся от пленки нефти (в процентах). Аналогично проводили контрольный опыт без внесения состава °

Эффективность состава по отмыву пленки нефти оценивали по разности значений величины поверхности, освободившейся от пленки нефти в данном и контрольном опытах.

Испытания по определению величины частиц дисперсии в среде предлагаемого состава отложений АСПО, отобранI ных из продуцирующих парафиносмолистые осадки нефтяных скважин, проводили в следующей последовательности.

С помощью мерного цилиндра брали

50 мл пластовой воды и выливали ее в коническую колбу, куда затем вносили предлагаемый состав, Далее в эту же колбу помещали отложения АСПО весом

2,5 г. Содержимое нагревали на плитке до полного плавления отложений, Затем колбу охлаждали под струей водопроводной воды, встряхивая ее круговыми движениями. При этом визуаль9203

5 153 но фиксировали диспергирование асфальтосмолопарафиновых отложений, Для получения сравнительных данных испытанию подвергались также извест- ный по прототипу состав, побочные продукты и дипроксамин 157-65М.

Данные об эффективности предотвращения ЛСПО предлагаемым и известным составами приведены в табл. 3, Как видно из табл. 3, предлагаемый состав (опыты 8-16) обладает по сравнению с известными составами более высоким эффектом предотвращения

АСПО, а именно: отмыв пленки нефти этим составом составляет 85-95 /мин; средняя величина дисперсии частиц

ЛСПО при добавлении предлагаемого состава составляет 2-3 мм, Такие высокие свойства у предлагаемого состава по предотвращению АСПО проявляются для любых типов нефтей: для легких (опыты 11 — 13), средних (опыты 8-10) и тяжелых (опыты 14-16).

Изменение в большую или меньшую сторону ингредиентов (опыты 1-7, 17, 18) не позволяют достичь поставленной цели. Так, например, состав, содержащий 35 мас. побочных продуктов и дипроксамин 157-65М вЂ” остальное, не может быть рекомендован, так как отмыв пленки нефти пластовой водой составляет всего 65% за 3 мин (опыт 7.).

Состав, содержащий 10 мас. побочных продуктов и дипроксамин 157-65М вЂ” остальное, также обладает плохой отмывающей способностью — 60 за 3 мин. (опыт 18). Кроме того, величина дисперсии частиц парафина в среде этого состава увеличивается в 2 раза. Таким образом эти составы являются малоэффективными.

Деэмульгирующую способность составов оценивали на искусственных эмульсиях, приготовленных непосредственно перед испытанием из безводной нефти и пластовой воды одного и того же месторождения, на которых проверялась эффективность предотвращения образования АСПО по описанной методике, Обводненность водонефтяной эмульсии задавали с таким расчетом, чтобы обеспечить получение стойкой эмульсии (обычно 10-30% в зависимости от типа нефтей). Испытания проводили в режиме, имитирующем в лабораторных условиях процесс транспорта нефти по трубопроводам на встряхивание -Вагнера.

30 -ную искусственную водонефтяную эмульсию готовипи на безводной нефти Кокуйского месторождения и плас5 товой воды того же месторождения.

Для приготовления 1. л эмульсии брали 700 мл нефти и 300 мл воды, пере11 II мешивали в миксере Воронеж-2 при числе оборотов 600 об/мин. Свежеприготовленная эмульсия подвергалась старению в течение, 1 ч. Затем эмульсию разливали в отстойнйки с проградуированной ловушкой по 100 мл в каждый, далее вводипи в эти отстойники пред- лагаемый состав, Реагент вводили в нефтяную эмульсию в заданных количествах. Отстойник с эмульсией и составом помещали во встряхиватель Вагнера и перемешивали в течение 2 ч. Потом отстойник помещали в термостат и вьдерживали 4 ч при +40 С. Через 0,5; 1;

2; 3 и 4 ч фиксировали объемы выделившейся воды. Остаточное водосодержание определяли по ГОСТ 2477-65.

Данные о деэмульгирующих свойствах предлагаемого, известного, по прототипу составов, побочных продуктов и дипроксамина 157-65М приведены в табл.4.

Как видно из табл, 4, предлагаемый состав, обладая высокой эффективностью по предотвращению АСПО, одно- временно с этим характеризуется высокими деэмульгирующими свойствами, позволяющими производить глубокое обезвоживание обводненной нефти за короткий промежуток времени (Опыты

1 и 2), в то время как состав по прототипу практически не обеспечивает деэмульгирование такой нефти (опыты

5 и 6). Ингредиенты, входящие в пред" лагаемый состав,.каждый по отдельнос-;:ти, также не обладают высокими деэмульгирующими свойствами (опыты 3 и 4), 45

Предлагаемый состав следует вводить в нефть от 50 до 200 г/т нефти.

Применение состава в количествах меньше 50 г/т снижает деэмульгирующий эффект и снижает действие его как инГибитора ОтлОжений асфальтосмолОпарафинов. Введение состава более

200 г/т повышает ээфект в качестве ингибитора АСПО, но может отрицатель" но повлиять на процесс деэмульеации

55 обводненной нефти, вызвав повторное передиспергирование и стабилизацию водонефтяной эмульсии.

В лабораторных условиях также определяли влияние предлагаемого соста1539203

35 ва на коррозию нефтепромыслового оборудования. Лсследования проводились следующим образом, В стеклянную ячейку помещали 4 образца стали марки

08КП размером 25i20%, 5 мм, предварительно зачищенные от ржавчины, выдержанные в эксикаторе в течение 1 ч и взвешенные. Образцы укрепляли в специальных держателях из инертного ма териала. В ячейки заливают ис следущуюю среду (ЗОХ-ная Кокуйская эмульсия и сточная Кокуйская вода) ° Ячейки устанавливали в установку "Колесо", задавали скорость движения среды 15 0,4 м/с. Опыты проводили при +20 С. Определение скорости коррозии в исходнЬ х средах, а также ее изменение при добавлении к ним предлагаемого состава в различной дозировке проводи-20 ли по усредненным результатам двух опытов. По истечении 6 ч образцы из- влекали из ячеек, промывали поочеред, но бензином, моющим раствором, проточной водой, затем дистиллированной, 25 сушили, выдерживали в эксикаторе 1 ч и взвешивали.. Скорость коррозии (К) рассчитывали по потере веса образца до испытаний и после испытаний, а степень защиты от коррозии (Z) рассчиты- 30 вали по изменению скорости коррозии в контрольном опыте без состава и в опыте с подачей состава, отнесенной к скорости коррозии в контрольном опыте.

Ко -к

Z = -- — 11009

Ко

1 ,,где К, К, — скорости коррозии образ— ца в потоке агрессивной среды в контрольной и с предлагаемым составом пробе, 40

Данные о степени(защиты от корро зни и редла га емым и извес тным по п рототипу составом приведены в табл. 5.

Как видно из табл, 5, предлагаемый состав по сравнению с известным не

35 вызывает коррозии, обладает защитным эффектом 37-41% .

Предлагаемый состав обладает вы50 сокой эффективностью по предотвращению АСПО (отмыв пленки нефти этим составом 85-90Х за 30 с, средняя величина дисперсии частиц в среде этого состава 2-3 мм, в то время как известный состав способен отмыть лишь ЗОХ плен- 55 ки нефти за 30 мин, а средняя величина дисперсии частиц АСПО в среце известного состава составляет 7-8 мм.!

1редла г» емый с ос та в од ион рс и е нно с высокой эффективностью по предотвращению АСПО обладает более высокой деэмульгирующей способностью (обеспечивает глубокое полное обезво" живание обводненной нефти) по сравнению с известным составом, который практически не выполняет роль деэмульгатора, так как остаточное водосодержание составляет 26, 6-28,8Х.

Таким образом, предлагаемый состав обладает многофункциональный действием: защищает оборудование от отложений ACIIO, предо тв ращает обра зование стойких водонефтяных эмульсий, осуществляет путевую деэмульсацию, способствует глубокому и практически полному обезвоживанию обводненной нефти, не вызывает коррозию оборудования. 8ce это удлиняет срок службы в нефтепромыслового оборудования, снижает расход реагентов, повышает качество товарной нефти, снижает ее себестоимость, сокращает простои скважин, Кроме того, состав готовится с использованием побочных продуктов нефтехимического производства, требующих утилизации.

При использовании предлагаемого состава экономический эффект получают за счет снижения эксплуатационных затрат в результате уменьшения числа подземных ремонтов, вызванных парафинизацией оборудования, снижения количества профилактических тепловых обработок по удалению АСПО добывающих скважин, выкидных линий и нефтепроводов, недобора нефти вследствие ста, билизации работы добывающих скважин и повышения их коэффициентов эксплуатации, расхода деэмульгаторов, осу-, щес твления з ащиты от ко рроз ии нефтепромыслового оборудования, снижения стоимости состава, а также ограничения ассортимента химреагентов, следовательно, снижения транспортных расхо» дов.

Формулаизобретения

Состав для предотвращения асфальто. смолопарафиновых отложений в нефтепромысловом оборудовании, включающий продукты производства 2-этилгексанола, отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности предотвращения отложений при одновременном-, обеспечении глубокого обезвоживания

9 1539203. !О добываемой и транспортируемой нефти, 60 мас.ч. окиси пропилена к 1 мас.ч. уменьшении корродиру101Пего действия, этилендиамина при следующем соотношев качестве продуктов производства нии компонентов, мас.7.:

2-этилгексанола состав содержит побочные продукты производства 2-этилгек5

Побочные продукты санола и бутиловых спиртов методом ок- производс тва сосинтеза и дополнительно дипрокса- 2-этилгексанола и мин !57-65M — продукт последователь- бутиловых спиртов ного присоединения 4 мас.ч. окиси !р методом оксосинтеэа пропилена, 28 мас.ч. окиси этилена и Дипроксамин 157-65М

20-30

Остальное.

Таблица l

Показатели

Мес то рожд ен ия

Константиновское Юрчукское

Нефть Осадок Нефть Осадок Нефть Осадок

Плотность, кг/м, п ри

20 С

864

884

828

Вязкость динамическая, Па ° с, при

20 С

0,014

О, 004

О, 019

Парафины, мас,%

4э 2 5! э 66 5ю5

37,76 4,98

38, 62

Асфаль тены, ма с .7.

2,0 6,26

5,52 0,7.

3,9

3,28

Смолы, мас.7 12, О 9,84

8,42

14,95

l4, 08 б,07 т а б л и Ц а 2

Общая минералиСодериание ионов, мг/л

Т1 1

Плотность, Водородг/си ный пока

Месторождение

Na +K+ эдцня г/л

НС0 $0 Cl Са + Мк++ ватель, рН

Отс. 329,4 1375,4 17250,0 18637,2 4619,3 89258>4 291,5

4,9

1,183

Какуйское

218,81

Константиновское*

183,0 218,75 20915,0 841,68

36е6 48вO 164842 5 11462t5

12901,44 35,0

7,0

1, 022

1,179

7536,7 83030 ° 4 266,96

4,2

Юрч ук с кое

Ф

Сточная вода с Консээнтнновской ТКУ, 12

1539203

Таблица3

Содержание ингредиентов, мас.

Опыт ф.

Показатели эффективности состава по предотвращенло АСПО

Побочные Дипроксамин продукты 157-65М

Отмыв пленки Средняя велинефти, %/с чина дисперсии частиц, мм

Для предлагаемого состава

10 20/180

30/180

30/180

55/180

60/180

50/180

65/180

85/60

90/30

90/30

85/30

90/,3 О

90/60

90/60

90/30

95/60

65/180

60/180

80

70

60

50

40

70

25

20

70

75

12

20

70

30

80

17

90

Для известного состава

5/180

100

70/60

100

Прототип

Кубовой остаток производства 2этилгексанола

Бензин методом оксосинтеза

30/180

30/180

35/180

30

30

23

10

"В опытах 1-10, 21 была использована нефть Кокуйского месторождения (средний тип нефти), в опытах 11, 12, 13, 22 — Врчукского месторождения (легкий тип нефти) . в опытах 14-20, 23 — Константиновского месторождения (тяжелый тип нефти), 14

1539203

Т а б л и ца 4

Опыт

Содержание ингредиентов, мас .7.

Остаточное

Деэмульгирующие свойства водосодерание, 7

Динамика отстоя воды из водонефтяной эмульсии, 7 за время, ч

Побочные Дипрокпродукты самин

157-65М

0,5 1 2 . 3 4

Для предлагаемого состава

Остальное 50 80 83

87 87 87 5,4

90 92 96 1,3

100 83 85

98 98 99,5 0,2

79,3 83,3 90,0 4,0

200 95 96

100 58 6 70 7!.l 30

2 20

92 3, 1

90 91

50 88 88

96 97 98 1,9

100 90 92

200 96 97

Остальное 100 60 68, 5

99 99, 5 I 00 Отсут.

80 83 84,6 5 1

2.1 20

Для известных составов

200 3 3

27,6

5 7 .8

91,7 91,7 93

100

2,1

200 90 91,7

100

Прототип

Бензин

6 26,6

70

6 30

6.1 30

В опытак 1-6 были использованы безводная нефть и пластовая вода Кокуйского месторождения (средний тип нефтей), в опытах 1.1, 2.1, 6.1 — безводная нефть и пластовая вода Константиновского месторождения (тяжелый тип нефтей).

Таблица5Скорость коррозии, г/м ч

Агрессивная среда

Степень защиты от коррозии, 7

Для предлагаемого состава

Кокуйская

307-ная искусственная эмульсия 150

Кокуйская сточная вода 100

О, 4625

0,3417

20,7

41,4

29, 90

37,4

0,8583

О, 7667

200

Кубовый остаток производства 2этилгексанола

5 10

Расход состава, г/т нефти

200 0

200 0

200 0

Р ас ход состава, г/т

4 28,8

1О 27,0

16

1539203

Продолжение табл.5

2 3 ) %

П1)()тоти;! % )) -24,5 — 16,5

0,7209

0,6750

200

Кокуйская сточная вода 100

200 — 17,1 — ll 8

О, 7417

О, 7084

При исследовании брали. следующий предлагаемый состав, мас.1: побочные продукты 20, дипроксамин 157-65М остальное.

При исследовании брали следуиящй состав по прототипу, мас./: кубовый остаток производства 2-этилгексанола 10, бензин остальное.

Редактор Т.Лозаренко

Заказ 191 Тираж 576 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Кок уйская

307.-на я искусственная эмульсия

С ос тав итель Г . Сальникова

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор С.Шекмар