СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2000 года по МПК C23G5/32 E21B37/06 C09K3/00 

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.

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.

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