Состав для предотвращения карбонатных отложений

 

Изобретение относится к составам для предотвращения солеотложений в скважинах, промысловой системе сбора и транспорта нефти, в пласте и может быть использовано в других областях промышленности, где возникает необходимость предотвращения отложений в водных системах. Состав содержит, мас.%: оксиэтилидендифосфоновая кислота 8-16, алканоламин 6-8, этиленгликоль 20-42, вода остальное. Предложенный состав обладает высокой эффективностью предотвращения карбонатных отложений в условиях высокой минерализации пластовых вод при сохранении защитного эффекта от коррозии. 1 табл.

Изобретение относится к составам для предотвращения солеотложений в скважинах, промысловой системе сбора и транспорта нефти, пласте и может быть использовано в других областях промышленности, где возникает необходимость предотвращения отложений в водных системах.

Известен состав для предотвращения карбонатных отложений в нефтепромысловом оборудовании, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту (а.св. N 628294, МКИ E 21 B 43/00, 1978). Недостатком состава является его высокая реакционная способность по отношению к большому числу катионов (не только к катионам кальция), что затрудняет использование его при задавке в пласт, и быстро выводит из строя используемое оборудование.

Известен состав для предотвращения карбонатных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, этиленгликоль, катапин, тиомочевину, мышьяковистый натрий и воду (а.св. N 1244113, МКИ C 02 F 5/06, 1986). Недостатками состава являются: содержание высокотоксичного канцерогенного вещества - мышьяковистокислого натрия и недостаточно высокая эффективность в условиях высокой минерализации пластовых вод.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для предотвращения карбонатных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, антифриз (этиленгликоль или этиловый спирт), тиомочевину, катапин или продукт конденсации гексаметиленимина с уксусным альдегидом, или продукт конденсации уротропина с хлористым бензилом и воду (а.св. N 960135, МКИ C 02 F 5/06, 1982). Однако, известный состав является нестабильным, образует осадок при соприкосновении с металлической поверхностью и недостаточно эффективен в условиях высокой минерализации пластовых вод.

В основу настоящего изобретения положена задача создания состава для предотвращения карбонатных отложений, эффективного в условиях высокой минерализации пластовых вод при сохранении коррозионных свойств.

Поставленная задача решается так, что состав для предотвращения карбонатных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, этиленгликоль и воду, дополнительно содержит алканоламин при следующем соотношении компонентов, мас%: Оксиэтилидендифосфоновая кислота - 8-16 Алканоламин - 6-8 Этиленгликоль - 20-42 Вода - Остальное Для приготовления состава используют следующие известные химические вещества: Оксиэтилидендифосфоновая кислота - по ТУ 6-02-1215-81.

В качестве алканоламина - моноэтаноламин (МЭА) - по ТУ 6-02-915-84, или диэтаноламин (ДЭА) по ТУ 6-09-2651-91, или триэтаноламин (ТЭА) по ТУ 6-02-916-79.

Этиленгликоль используют по ГОСТ 10164-75.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1 (прототип). К 18 г оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) добавляют 33,4 г воды и перемешивают до полного растворения. Затем добавляют 40 г этиленгликоля и 0,1 г тиомочевины и 0,5 г катапина. Смесь тщательно перемешивают.

Пример 2 (предлагаемый).

К 8 г ОЭДФ добавляют 42 г воды, перемешивают до полного ее растворения. Затем добавляют 8 г моноэтаноламина и 42 г этиленгликоля. Смесь тщательно перемешивают.

Примеры N 3-12 выполняют аналогично примеру N 2, изменяя количественное соотношение компонентов.

Предлагаемый состав получают последовательным смешением исходных компонентов, при постоянном перемешивании и поддержании температуры до 50^oC.

Варианты составов приведены в таблице. Полученные составы представляют собой жидкости желто-коричневого цвета, с плотностью 1,16 г/см³, температурой застывания минус 40-50^oC.

Предлагаемый состав испытывают на эффективность предотвращения карбонатных отложений в условиях высокой минерализации, о чем свидетельствует состав пластовых вод, представленных ниже: Минерализация 1 - Ca²⁺ - 1100 мг/дм³ Mg²⁺ - 380 мг/дм³ Na⁺ - 7107 мг/дм³
Cl^- - 14047 мг/дм³
HCO^-₃ - 876 мг/дм³
Минерализация 2 - Ca²⁺ - 2200 мг/дм³
Mg²⁺ - 778 мг/дм³
Na⁺ - 13152 мг/дм³
Cl^- - 25371 мг/дм³
HCO^-₃ - 1952 мг/дм³
Эффективность предотвращения солеотложений определяют по методике, основанной на количественном определении остаточных катионов кальция в пересыщенной системе и сравнительной оценке количества катионов кальция в ингибированном и неингибированном солевом растворе.

Результаты испытаний представлены также в таблице.

Коррозионные испытания полученных вариантов состава проведены по ОСТ 39-099-79 "Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах" и показали, что защитный эффект предлагаемого состава сохраняется, в сравнении с прототипом.

Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемый состав обладает высокой эффективностью предотвращения карбонатных отложений в условиях высокой минерализации пластовых вод при сохранении защитного эффекта от коррозии.

Формула изобретения

Состав для предотвращения карбонатных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, этиленгликоль и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алканоламин при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Оксиэтилидендифосфоновая кислота - 8 - 16
Алканоламин - 6 - 8
Этиленгликоль - 20 - 42
Вода - Остальноеc

РИСУНКИ

Рисунок 1