Состав для предотвращения неорганических солеотложений, включающих соединения железа

 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для предотвращения неорганических солеотложений, включающих соединения железа, и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности. Состав содержит, мас.%: оксиэтилидендифосфоновая кислота 25-38, алканоламин 20-31, метиловый спирт или этиленгликоль 8-18, остальное - вода. Технический результат: создание состава для предотвращения солеотложений, включающих соединения железа типа сульфидов, оксидов и гидроксидов, который является эффективным в более жестких условиях и обладает низкой температурой застывания. 1 табл.

Изобретение относится к составам, предотвращающим отложения неорганических солей, включающих соединения железа, и может быть использовано в нефтяной и энергетической промышленности.

Известен состав для предотвращения отложений неорганических солей, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, алканоламин, этиленгликоль и воду (патент РФ 2122981, МКИ C 02 F 5/14, 1998). Данный состав предотвращает карбонатные отложения и не предотвращает отложения соединений железа.

Известен состав для предотвращения отложений неорганических солей, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту и соль аммония или смесь этих солей (авт. св. 916442, МКИ C 02 F 5/14, 1982 г.). Известный состав не предотвращает отложения соединений железа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для предотвращения карбонатных, сульфатных, железоокисных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, соединение цинка, лигносульфонат натрия и воду (патент 2146232, МКИ C 02 F 5/14, 2000). Однако данный состав не предотвращает сульфиды железа и недостаточно эффективен в более жестких условиях для предотвращения железоокисных соединений.

В основу настоящего изобретения положена задача создания состава для предотвращения солеотложений, включающих соединения железа типа сульфидов, оксидов и гидроксидов, который является эффективным в более жестких условиях и обладает низкой температурой застывания.

Поставленная задача решается так, что состав для предотвращения солеотложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту и воду, дополнительно содержит алканоламин и метиловый спирт или этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксиэтилидендифосфоновая кислота - 25 - 38 Алканоламин - 20 - 31 Метиловый спирт или этиленгликоль - 8 - 18 Вода - Остальное Оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) - известный продукт, выпускаемый по ТУ 6-02-1215-81.

В качестве алканоламина предлагаемый состав содержит: моноэтаноламин (МЭА) по ТУ 6-02-915-84, или диэтаноламин (ДЭА) по ТУ 6-09-2652-91, или триэтаноламин (ТЭА) по ТУ 6-02-916-79.

В качестве гидроксилсодержащего соединения могут быть использованы, например: метиловый спирт (МС) по ГОСТ 2222-78 или этиленгликоль (ЭГ) по ГОСТ 10164-75 или их смесь.

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 конкретные примеры получения состава. Предлагаемый состав получают простым смешением компонентов.

Пример 1 (прототип).

Пример 2 (предлагаемый).

К 25 г ОЭДФ добавляют 30 г триэтаноламина, 20 г метанола, 25 г воды. Смесь перемешивают до получения однородного продукта.

Примеры 3-11 выполняют аналогично примеру 2, изменяя количественное соотношение компонентов.

Компонентный состав образцов приведен в таблице.

Полученные составы представляют собой жидкости от светло-желтого до зеленовато-коричневого цвета, с температурой застывания от минус 32 до -60^oС, плотностью от 1,230 до 1,290 г/см³, водородным показателем (рН) от 2,5 до 8,5.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в предотвращении процесса отложений неорганических солей, включающих соединения железа, и соответственно, в повышении количества добываемой нефти. Эффективность применения состава подтверждается как в лабораторных, так и в опытно-промышленных условиях, при дозировании образцов в заявленных интервалах содержания компонентов заявленного состава (табл. 1) в минерализованную воду при концентрации каждого состава от 30,0 до 100 мг/дм³.

Испытания предлагаемого состава проводят на моделях минерализованной воды 1 и 2, имеющих следующие физико-химические характеристики: Вода 1
К пересыщения по СаСО₃=20,23,
Са²⁺=1052 мг/дм³, НСО₃ ^-=1743 мг/дм³,
F³⁺ (оксиды, гидроксиды)=15 мг/дм³.

Вода 2
К пересыщения по СаСО₃=20,23,
Ca²⁺=1052 мг/дм³, S^2-=141 мг/дм³, Fe²⁺=15 мг/дм³ (FeS).

Коэффициент пересыщения представляет собой отношение исходной концентрации кристаллизующейся соли к равновесной концентрации этой соли при постоянной ионной силе.

Эффективность ингибирования солеотложений определяют по методу остаточной концентрации осадкообразующих катионов по сульфиду железа, оксиду железа и гидроокиси железа.

Концентрацию осадкообразующих катионов (Са⁺², Fe⁺², Fe⁺³) определяют тригонометрическим и спектрофотометрическим методами.

Анализ результатов испытаний предлагаемого состава подтверждает его эффективность в более жестких условиях по отношению к солеотложениям, включающим соединения железа типа сульфидов, оксидов и гидроксидов. Кроме того, предлагаемый состав обладает низкой температурой застывания, является технологичным в эксплуатации, устойчив к гидролизу и не теряет своих свойств в широком интервале температур.

Формула изобретения

Состав для предотвращения неорганических солеотложений, включающих соединения железа, содержащий оксиэтилидендифосфоновую кислоту и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алканоламин и метиловый спирт или этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Оксиэтилидендифосфоновая кислота - 25 - 38
Алканоламин - 20 - 31
Метиловый спирт или этиленгликоль - 8 - 18
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1