Состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смолопарафиновых отложений

Изобретение относится к подготовке нефти, к переработке на стадии обезвоживания и обессоливания для подачи в систему сбора и транспорта парафинистых нефтей. Изобретение предусматривает приготовление эффективного состава для разрушения водонефтяных эмульсий с одновременным эффектом защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО). Состав включает блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа "Лапрол", неионогенное поверхностно-активное вещество типа "Диссолван" (НПАВ) и растворитель. Состав также содержит продукт взаимодействия блоксополимера окисей этилена и пропилена на основе глицерина с толуилендиизоцианатом и оксиэтилированный амин на основе жирных кислот - Оксамин-15, или включает продукт взаимодействия Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением - Оксамин Ф-15, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа "Лапрол" 20-75

Неионогенное ПАВ типа "Диссолван" 2-10

Продукт взаимодействия блоксополимера окисей этилена и пропилена на основе

глицерина с толуилендиизоцианатом 4-20

Оксамин-15 или Оксамин Ф-15 0,5-2,5

Растворитель остальное.

Технический результат - создание состава повышенной эффективности для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смолопарафиновых отложений с возможностью одновременной очистки сточных вод от нефтепродуктов в процессе подготовки нефти. 2 табл.

 

Изобретение относится к области подготовки нефти, а именно к составам для разрушения водонефтяных эмульсий с одновременной защитой нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО) и может быть использовано для обезвоживания и обессоливания нефти при подаче в систему сбора и транспорта парафинистых нефтей; для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и АСПО; для очистки сточных вод от нефтепродуктов.

Известен состав для разрушения нефтяных эмульсий, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе гликолей, оксиалкилированную полиэфирную смолу и растворитель (патент РФ №2107711, МКИ С 10 G 33/04, 1998 г.). Однако известный состав не обладает эффектом ингибирования коррозии и АСПО.

Известен состав для обезвоживания и обессоливания нефти и ингибирования асфальтено-смолопарафиновых отложений, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина, оксиалкилированную полиэфирную смолу и растворитель (патент РФ №2152976, МКИ С 10 G 33/04, 2000 г.). Однако известный состав не обладает эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известный состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от АСПО, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель (патент РФ №2152424, МКИ С 10 G 33/04, 2000 г.). Однако известный состав не обладает эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования.

В основу настоящего изобретения положена задача создания эффективного состава для разрушения водонефтяных эмульсий с одновременным эффектом защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и АСПО, а также позволяющего решать проблему очистки сточных вод в процессе подготовки нефти.

Поставленная задача решается тем, что состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и АСПО, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа “Лапрол”, неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) типа “Диссолван” и растворитель, дополнительно содержит продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом и оксиэтилированный амин на основе жирных кислот (ОЭА ЖК) - Оксамин-15 или продукт взаимодействия ОЭА ЖК с фосфорсодержащим соединением - Оксамин Ф-15 при следующем соотношении, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена и пропилена (БСОЭиП)

на основе глицерина 20-75

НПАВ 2-10

Продукт взаимодействия оксиэтилированного и

оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом 4-20

ОЭА ЖК Оксамин-15 или продукт взаимодействия Оксамина-15

с фосфорсодержащим соединением-Оксамин-Ф-15 0,5-2,5

Растворитель остальное

Блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина - простой полиэфир этилен- и пропиленоксидов, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена с молекулярной массой 3000-10000 у.е., используют, например, Лапрол 3003 с молекулярной массой 3000 (ТУ 6-05-1513-75), Лапрол 3603-2Б-12 с молекулярной массой 3600 (ТУ 6-05-2014-86), Лапрол 4503 с молекулярной массой 4500, Лапрол 5003-2Б-15 с молекулярной массой 5000 (ТУ 6-55-221-1141-90), Лапрол 5003-2Б-10 с молекулярной массой 5000 (ТУ 6-55-221-1141-90), Лапрол 6003-2Б-18 с молекулярной массой 6000 (ТУ 6-05-221-880-86).

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) состав содержит оксиалкилированные полиэфирные смолы, выбранные из группы: Диссолван-3264-1; Диссолван-3879-1; Диссолван-5022; Диссолван-3398; Диссолван-1952-1; Диссолван-4761; Диссолван-3245-3; Диссолван-5099 (паспорт фирмы “Хехст”, ФРГ).

Продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом (ТДИ) при мольном соотношении, равном (1,1-4):1 соответственно, получают способом, описанным в патенте РФ №2089593.

Оксиэтилированный амин на основе жирных кислот (ОЭА ЖК) -Оксамин-15 представляет собой N-алкил- N,N-ди(полиэтиленгликоль)амин на основе кислот кокосового масла общей формулы C_pH_2p(C₂H₄О)_mH(C₂H₄О)_nH, где р=10-12, n+m=15 (Справочник “Поверхностно-активные вещества, Л., Химия, 1979 г.).

Продукт взаимодействия Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением - Оксамин Ф-15 - получают известным путем, используя в качестве фосфорсодержащего соединения, например, диметилфосфит (ДМФ) или пятиокись фосфора (P₂O₅) или фосфористую или фосфорную кислоты.

В качестве растворителя предлагаемый состав может содержать, например, смесь ароматических углеводородов - Нефрас А_р 120/200 по ТУ 38-101809-90, или бутилбензольную фракцию (ББФ) по ТУ 38.102-97-76 или алифатические спирты: метанол (МС) по ГОСТ 2222-78, или изопропанол (ИПС) по ГОСТ 9805-84, или этанол (ЭС), или их смеси с водой или ароматическими углеводородами.

Предлагаемый состав получают смешением исходных компонентов.

Образцы составов приведены в таблице 1.

Приводим примеры приготовления составов.

Пример 1

К 45 г блоксополимера окисей этилена и пропилена с молекулярной массой 6100 добавляем 6 г Диссолвана 5022, 12 г продукта взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с ТДИ, 0,5 г Оксамина-15 и 36,5 г Нефраса А_р 120/200. Смесь тщательно перемешивают при температуре 40-50°С до однородной массы.

Пример 2-15

Выполняют аналогично примеру 1, изменяя количество и тип исходных компонентов.

Полученные продукты представляют собой однородные подвижные жидкости от светло-желтого до светло-коричневого цвета с плотностью d=0,90-1,05 г/см³, кинематической вязкостью при 20°С не выше 80 мм²/с.

Полученные составы испытывают на деэмульгирующий эффект и защитные от коррозии и АСПО свойства. Реагенты дозируют в водонефтяную эмульсию в виде 1% раствора.

Испытания проводят на нефтях Южно-Балыкского месторождения ОАО “Юганскнефтегаз”.

Содержание в нефти, мас.%:

воды 65-80

солей, мг/л -

серы 0,84-1,36

парафина 2,54-4,5

смол 8,67-12,9

асфальтенов 1,55-3,73

мехпримесей 0,35

Температура застывания по ГОСТ 20287-84 (-11--15). Плотность 910-970 кг/м³, вязкость кинематическая, при 20°С=126-75,0 мм²/сек, при 50°С 5,4-19,4 мм²/сек.

Проведение испытаний.

В водонефтяную эмульсию дозируют испытываемый деэмульгатор и встряхивают на лабораторном встряхивателе Вагнера в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем термостатируют при 40°С в течение 2 часов и измеряют количество свободно выделившейся воды.

Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Антикоррозионную активность предлагаемого состава оценивают гравиметрическим методом на стандартной модели пластовой воды с минерализацией 190 г/л, плотностью 1,122 г/см³, содержанием H₂S=100-200 мг/л. Испытания проводят в течение 6 часов на лабораторной установке типа “колесо” в закрытой системе со скоростью движения испытуемой среды 0,4 м/с, а также в герметично закрытых ячейках циркуляционного типа по ГОСТ 9.506.87. “Ингибиторы коррозии металлов в водонефтяных средах”.

Эффективность предотвращения асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО) оценивают по следующим показателям:

1) по отмыву пленки нефти составом;

2) по величине дисперсии АСПО в среде состава;

3) по отмыву АСПО.

Определение отмыва пленки нефти осуществляют в следующем порядке. В стеклянную пробирку до определенной метки наливают нефть, обработанную реагентом из расчета 0,005% на активную основу, и отстаивают 20 минут. Затем нефть выливают, а в пробирку до половины наливают пластовую воду, добавляют нефть до отметки. Пробирку закрывают пришлифованной пробкой, после чего одновременно с включением секундомера пробирку переворачивают. Нефть и вода меняются объемами. Фиксируют площадь отмыва поверхности пробирки, занятой пластовой водой взамен нефти. Результат считается отличным, если отмыв 70% площади происходит за 30 секунд, хорошим - за 60 секунд и удовлетворительным - за 180 секунд.

Диспергирование АСПО и отмыв поверхности. Эти две методики совмещены в одной лабораторной процедуре и проводятся в конической колбе, в которую помещают 50 см³ пластовой воды, дозируют испытуемый реагент. В эту же колбу помещают АСПО весом 0,5 г. Содержимое колбы нагревают до расплавления парафина (60-90°С), а затем охлаждают, перемешивая. После охлаждения до 20-25°С замеряют величину частиц дисперсии парафина (σ) и площадь рабочей поверхности колбы, не покрытой (замазанной) АСПО (S).

Согласно методике результат считается отличным при величине дисперсии 0,1-1 мм, хорошим при величине дисперсии 1-2 мм, удовлетворительным при величине дисперсии 2-5 мм, неудовлетворительным при величине дисперсии >5 мм. При оценке метода отмыва АСПО с поверхности результат считается отличным, если доля отмыва поверхности (S) от АСПО в % составляет 90-100, хорошим 80-90, удовлетворительным 50-80 и плохим <50.

Степень очистки сточных вод определяют по методике, описанной в ОСТ 39-133-81 “Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение содержания нефти в промысловой сточной воде”.

Результаты испытаний предлагаемого состава приведены в таблице 2. Анализ данных, представленных в таблицах, показывает, что заявленный состав при использовании эффективно разрушает водонефтяные эмульсии, защищает нефтепромысловое оборудование от коррозии и АСПО, что значительно продлевает срок службы оборудования, а также улучшает степень очистки сточных вод.

Состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смолопарафиновых отложений, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа "Лапрол", неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) типа "Диссолван" и растворитель, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом и оксиэтилированный амин на основе жирных кислот Оксамин-15 или продукт взаимодействия Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением Оксамин Ф-15 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена и

пропилена на основе глицерина 20-75

НПАВ 2-10

Продукт взаимодействия

оксиэтилированного и оксипропилированного

глицерина с толуилендиизоцианатом 4-20

Оксамин-15 или продукт взаимодействия

Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением -

Оксамин Ф-15 0,5-2,5

Растворитель остальное