Состав для удаления асфальтено-смолопарафиновых отложений

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при удалении асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО) в процессе добычи нефти. Состав для удаления АСПО включает углеводородный растворитель и присадку - азотосодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена (с молекулярной массой ~ 5000) - Дипроксамин-157, или попутный продукт пиролиза бензинового или смеси бензинового и газового сырья - смолу пиролизную тяжелую, или смесь Дипроксамина-157 и смолы пиролизной тяжелой, взятых в массовом соотношении 1:0,1-5,0, при следующем соотношении компонентов: смола пиролизная тяжелая, или Дипроксамин-157, или смесь Дипроксамина-157 и смолы пиролизной тяжелой, взятых в соотношении 1:0,1-5,0, - 0,5-5,5 мас.%, углеводородный растворитель - остальное. Предложенный состав более эффективен для удаления АСПО с высоким содержанием асфальтенов и парафинов. 10 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при удалении асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО) в процессе добычи нефти.

Известен состав для удаления и предотвращения образования АСПО, включающий растворитель - гексановую фракцию, легкую пиролизную смолу и поверхностно-активное вещество (ПАВ) - оксиэтилированные кислородсодержащие фенолы [авт. св. СССР N 1606518, C 09 K 3/00, E 21 B 37/06, 1988, БИ N 13]. Область использования данного состава ограничена применением на нефтях, содержащих до 10% смол, 24 мас.% асфальтенов и 30% парафинов, при этом концентрация поверхностно-активного вещества в составе 25 - 70 мас.%. Состав малоэффективен на отложениях с высоким содержанием асфальтенов.

Известен состав для удаления АСПО, содержащий легкую пиролизную смолу, нефтерастворимое ПАВ и газовый бензин с числом углеводородных атомов C₄-C₆ [авт. св. СССР N 1060666, C 09 K 3/00, E 21 B 37/06, 1983, БИ N 23]. Однако данный состав малоэффективен для отложений с высоким содержанием асфальтенов и парафинов.

Известен состав для удаления и предотвращения асфальтено-смолопарафиновых отложений, включающий растворитель - кубовый остаток производства бутиловых спиртов и неионогенное ПАВ - моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля или оксипропиловые эфиры полиэтиленгликоля [авт. св. СССР N 1346654, C 09 K 3/00, 1987, БИ N 16]. Однако данный состав содержит до 10 мас.% ПАВ и при этом обладает низкой эффективностью на отложениях АСПО с высоким содержанием асфальтосмолистой части.

Наиболее близким предлагаемому изобретению является состав для удаления АСПО, включающий углеводородный растворитель и поверхностно-активное вещество, содержащее оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 4-6 - (0.001-5 мас.%) и продукт конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты в молярном соотношении (1:1)-(1:2) - (0.001-5 мас.%), дополнительно - 2-бутоксиэтанол (0.002-10 мас. %) [патент РФ N 2064954, C 09 K 3/00, 1994, БИ N 22]. Недостатком данного состава является низкая эффективность удаления АСПО с высоким содержанием парафинов.

В основу настоящего изобретения положена задача разработки более эффективного состава для удаления АСПО с высоким содержанием асфальтенов и парафинов.

Поставленная задача решается тем, что состав для удаления асфальтено-смолопарафиновых отложений содержит углеводородный растворитель и присадку. Причем в качестве присадки он содержит азотосодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена (с молекулярной массой ~ 5000) - Дипроксамин-157, или попутный продукт при пиролизе бензинового или смеси бензинового и газового сырья - смолу пиролизную тяжелую, или смесь Дипроксамина-157 и смолы пиролизной тяжелой, взятых в массовом соотношении 1:0.1-5.0, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Дипроксамин-157, или смола пиролизная тяжелая, или смесь Дипроксамина-157 и смолы пиролизной тяжелой, взятых в соотношении 1:0.1-5.0 - 0,5-5,5 Углеводородный растворитель - Остальное Азотосодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена со средней молекулярной массой 5000 у.е. содержит 27-28 оксиэтильных звеньев и 59-61 оксипропильных звеньев, имеет торговую марку Дипроксамин-157 и выпускается по ТУ 6-14-614-96. Физико-химические свойства Дипроксамина-157 представлены в таблице 1.

Введение высокомолекулярного поверхностно-активного вещества снижает поверхностное натяжение на границе АСПО - растворитель, что повышает эффективность растворения и разрушения АСПО, а присутствие сольватирующих компонентов в растворителе приводит к сольватации диспергированных частиц асфальтенов и парафинов, препятствуя их слипанию.

Пиролизную смолу тяжелую (СПТ), получают на этиленовых производствах в качестве попутного продукта при пиролизе бензинового или смеси бензинового и газового сырья; она состоит из смеси ароматических углеводородов C₈ и выше, в том числе нафталина, метилнафталинов не менее 25 мас.%. Выпускается по ТУ 38.1021256-89. Основные физико-химические показатели представлены в таблице 2.

В качестве углеводородного растворителя состав содержит: н-углеводороды - н-гексан или н-гептан; или н-пентан; или смесь н-углеводородов - бензин экстракционный по ТУ 380101303-72, или бензин БР-1 (бензин "калоша") по ТУ 38101303-72, или бензин растворитель БР-2 по ГОСТ 443-76, или бензин нестабильный по ТУ 38101524-93, или широкую фракцию легких углеводородов по ТУ 38101524-93, или керосин по ОСТ 3801407-86 или ГОСТ 10227-62.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, идентичного по заявленной совокупности признаков и наличию вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Предлагаемый состав получают простым смешением исходных компонентов при нагревании до 30-40^oC.

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость" приводятся примеры конкретного выполнения (по лабораторной методике).

В лабораторных условиях эффективность разрушения АСПО составом определяют следующим образом. Образец АСПО нагревают до температуры размягчения и тщательно перемешивают до однородного состояния. Из образовавшейся однородной массы формируют образец АСПО цилиндрической формы d=13 мм и h=16 мм, охлаждают в течение 2 часов, затем помещают в заранее взвешенную корзиночку из латунной (стальной) сетки с размером ячейки 1,5х1,5 мм. Вес образца АСПО в пределах 2.8-3.5 г. Размер корзиночки 70х15х15 мм. Корзиночку с образцом АСПО вновь взвешивают и находят массу навески АСПО с точностью 0±0.005 г. Корзиночку с навеской АСПО помещают в стеклянную герметичную ячейку, куда наливают 100 мл испытуемого состава. Режим статический, продолжительность растворения (контакта) - 3 часа, температуру эксперимента поддерживают с точностью ±0,5^oC. При необходимости время контакта и температуру увеличивают.

По истечении 3-х часов корзиночку с оставшимся в ней АСПО вынимают и высушивают при температуре не ниже 28^oC и не менее 24 часов. Находят массу АСПО после эксперимента с точностью 0±0.005 г.

Эффективность удаления АСПО рассчитывают по формуле, мас.%: Э = (G₁ - G₂)/G₁·100, (%) где G₁ - масса АСПО, взятого на эксперимент, г, G₂ - масса остатка АСПО в корзиночке после эксперимента, г.

Чем выше величина Э, тем эффективнее растворитель.

Авторами проведены исследования по определению эффективности действия состава на образцах АСПО нефтяных скважин АО "Татнефть" и АО "Пермьнефть". Групповой состав изучаемых АСПО представлен в таблице 3.

В качестве углеводородных растворителей использованы: бензин БР-2 по ГОСТ 443-76; гексан по ТУ 6-09-3375-78; бензин - боковой погон ректификационной колонны К-2 Азнакаевской установки комплексной подготовки нефти УКПН-II АО "Татнефть", именуемый в дальнейшем растворитель Р-1; бензин, продукт УКПН НГДУ "Альметьевскнефть", именуемый в дальнейшем Р-2; продукт Горкинской УКПН АО "Татнефть", именуемый в дальнейшем растворитель Р-3. Физико-химические характеристики этих растворителей представлены в таблице 4.

Пример определения эффективности действия предлагаемого состава на АСПО-1.

Концентрацию СПТ, Дипроксамина-157, а также их смеси в углеводородном растворителе изменяли в интервале 0.5-5.5 мас.%.

В качестве прототипа использовали однородную смесь, состоящую из продукта конденсации диэтилентриамина (ДЭТА) и олеиновой кислоты (ОК) в мольном соотношении 1:1, неонола АФ_9-4 или смесь АФ_9-6 и 2-бутоксиэтанола (бутилцеллозольв или БЦ), при различном соотношении компонентов в смеси и общей концентрации в углеводородном растворителе от 5 до 15 мас.% [патент РФ N 2064954, C 09 K 3/00, 1994, БИ N 22].

В качестве углеводородного растворителя применяли растворитель Р-2.

Для оценки эффективности использовали лабораторную методику, описанную выше. Время контакта 3 часа, температура эксперимента 30^oC, режим статический. Результаты представлены в таблице 5.

Пример определения эффективности действия предлагаемого состава на АСПО-2.

Концентрацию СПТ, Дипроксамина-157, а также их смеси в углеводородном растворителе изменяли в интервале 0.5-5.5 мас.%.

В качестве прототипа использовали однородную смесь, состоящую из продукта конденсации ДЭТА и ОК в мольном соотношении 1:1, неонола АФ_9-4 или АФ_9-6+БЦ, при различном соотношении компонентов в смеси и общей концентрации в углеводородном растворителе от 5 до 15 мас.% [патент РФ N 2064954, C 09 K 3/00, 1994, БИ N 22].

В качестве углеводородного растворителя применяли растворитель Р-2.

Для оценки эффективности использовали лабораторную методику. Время контакта 3 часа, температура эксперимента 30^oC, режим статический. Результаты представлены в таблице 6.

Пример определения эффективности действия предлагаемого состава на АСПО-3.

Концентрацию СПТ, Дипроксамина-157, а также их смеси в углеводородном растворителе изменяли в интервале 0.5-5.5 мас.%.

В качестве прототипа использовали однородную смесь, состоящую из продукта конденсации ДЭТА и ОК в мольном соотношении 1:1-1:2 и неонола АФ_9-4 или АФ_9-6+БЦ, при различном соотношении компонентов в смеси и общей концентрации в углеводородном растворителе от 5 до 15 мac.% [патент РФ N 2064954, C 09 K 3/00, 1994, БИ N 22].

В качестве углеводородного растворителя применяли бензин БР-2 по ГОСТ 443-76 и растворитель Р-1.

Для оценки эффективности использовали лабораторную методику. Время контакта 3 и 4 часа, температура эксперимента 30^oC, режим статический. Результаты представлены в таблице 7.

Пример определения эффективности действия предлагаемого состава на АСПО-4.

Концентрацию СПТ, Дипроксамина-157, а также их смеси в углеводородном растворителе изменяли в интервале 0.5-3.0 мас.%.

В качестве прототипа использовали однородную смесь, состоящую из продукта конденсации ДЭТА и ОК в мольном соотношении 1:2, неонола АФ_9-4 или АФ_9-6+БЦ, при различном соотношении компонентов в смеси и общей концентрации в углеводородном растворителе от 5 до 15 мас.% [патент РФ N 2064954, C 09 K 3/00, 1994, БИ N 22].

В качестве углеводородного растворителя применяли растворитель Р-3.

Для оценки эффективности использовали лабораторную методику. Время контакта 3 часа, температура эксперимента 20^oC, режим статический. Результаты представлены в таблице 8.

Пример определения эффективности действия предлагаемого состава на АСПО-5.

Концентрацию СПТ, Дипроксамина-157, а также их смеси в углеводородном растворителе изменяли в интервале 0.5-1.0 мас.%.

В качестве прототипа использовали однородную смесь, состоящую из продукта конденсации ДЭТА и ОК в мольном соотношении 1:1-1:2 и неонола АФ_9-4 или АФ_9-6+БЦ, при различном соотношении компонентов в смеси и общей концентрации в углеводородном растворителе от 5 до 10 мас.% [патент РФ N 2064954, C 09 K 3/00, 1994, БИ N 22].

В качестве углеводородного растворителя применяли растворитель Р-3 и бензин БР-2 по ГОСТ 443-76.

Для оценки эффективности использовали лабораторную методику. Время контакта 3 часа, температура эксперимента 30 и 24^oC, режим статический. Результаты представлены в таблице 9.

Пример определения эффективности действия предлагаемого состава на АСПО-6.

Концентрацию СПТ, Дипроксамина-157, а также их смеси в углеводородном растворителе изменяли в интервале 0.5-1.0 мас.%.

В качестве прототипа использовали однородную смесь, состоящую из продукта конденсации ДЭТА и ОК в мольном соотношении 1:1-1:2 и неонола АФ_9-4 или АФ_9-6+БЦ, при различном соотношении компонентов в смеси и общей концентрации в углеводородном растворителе от 5.001 до 15.001 мас.% [патент РФ N 2064954, C 09 K 3/00, 1994, БИ N 22].

В качестве углеводородного растворителя применяли гексан по ТУ 6-09-3375-78.

Для оценки эффективности использовали лабораторную методику. Время контакта 3 часа, температура эксперимента 30^oC, режим статический. Результаты представлены в таблице 10.

Как показали результаты исследований, растворители, содержащие СПТ и Дипроксамин-Д-157 в отдельности или совместно в концентрационном диапазоне от 0.5 до 5.5 мас.%, более эффективны по сравнению с прототипом. Кроме того, в большинстве случаев содержание в базовом растворителе композиционной присадки СПТ+Дипроксамин-157 ниже по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Состав для удаления асфальтено-смолопарафиновых отложений, включающий углеводородный растворитель и присадку, отличающийся тем, что в качестве присадки он содержит азотосодержащий блоксополимер оксида этилена и оксида пропилена (с молекулярной массой ~ 5000) - Дипроксамин-157 или попутный продукт пиролиза бензинового или смеси бензинового и газового сырья - смолу пиролизную тяжелую, или смесь Дипроксамина-157 и смолы пиролизной тяжелой, взятых в массовом соотношении 1 : 0,1 - 5,0, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Смола пиролизная тяжелая или Дипроксамин-157, или смесь Дипроксамина-157 и смолы пиролизной тяжелой, взятых в соотношении 1 : 0,1 - 5,0 - 0,5 - 5,5 Углеводородный растворитель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.02.2004

Извещение опубликовано: 27.12.2004        БИ: 36/2004

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.02.2005

Извещение опубликовано: 27.08.2006        БИ: 24/2006

---