ТВЁРДЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРИ ДОБЫЧЕ И ТРАНСПОРТЕ НЕФТИ И СПОСОБ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2003 года по МПК E21B37/06 

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к твердым реагентам-удалителям асфальтеновых осадков и к способам обработки вышеуказанным удалителем нефтяных скважин, внутрипромысловых и магистральных трубопроводов с целью удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО).

В настоящее время отсутствуют достаточно эффективные твердые реагенты для удаления и растворения АСПО, состоящие из дешевых, широко выпускаемых отечественной промышленностью, экологически безопасных компонентов.

Большинство известных растворителей АСПО имеют жидкую консистенцию и достаточно дороги. Удалители АСПО, как правило, представляют собой готовые водные растворы, применение которых требует дополнительных затрат, связанных с их транспортировкой, что особенно затруднительно в условиях низких температур.

Известен состав для отмывки асфальтенов, смол и парафинов с металлических поверхностей со следующим содержанием ингредиентов (мас.%):
Растворитель - 3,00-52,00
Сульфанол - 0,25-2,50
Малорастворимое ПАВ - 0,05-0,15
Вода - Остальное
(см. Патент РФ 1114687, кл. С 09 К 3/00, опубл. 23.09.1984 г.).

Данный известный состав имеет жидкую консистенцию.

Способ приготовления этого известного состава и сводится к тщательному перемешиванию входящих в него ингредиентов.

Основным недостатком указанного известного состава является его нестабильное физическое состояние, а именно он сравнительно быстро расслаивается при хранении. А условия нефтедобычи таковы, что с момента приготовления состава для удаления АСПО до доставки его на месторождение и использования проходит, как правило, более месяца.

Кроме этого, известный состав достаточно дорог, требует дополнительных затрат на транспортировку воды, входящей в состав, и недостаточно эффективно удаляет АСПО.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ удаления АСПО, согласно которому производят обработку металлических поверхностей (в скважине или трубопроводе) водным раствором указанного состава на основе смеси поверхностно-активных веществ (см. Патент РФ 1114687, кл. С 09 К 3/00, опубл. 23.09.1984 г.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому реагенту является состав для комплексного воздействия на добываемые флюиды, содержащий следующие ингредиенты (мас.%):
Фосфоросодержащий реагент ИСБ-1 или ОЭДФ - 12-80
Техническое моющее средство - 7-60
Кубовый остаток производства аминов С₁₇-С₂₀ - Остальное
(см. Патент РФ 2131969, кл. Е 21 В 37/06, опубл. 20.06.1999 г.).

Недостатком указанного состава является его недостаточная растворяющая способность. Кроме того, ввиду многокомпонентности этого указанного известного состава способ приготовления недостаточно прост.

Вместе с этим ингредиенты (например, кубовые остатки производства аминов С₁₇-С₂₀) являются отходами вредных производств, а следовательно, не обеспечивают экологичность состава.

При создании изобретения - твердого реагента для удаления АСПО, ставилась задача повышения его растворяющей способности при одновременном сохранении его технологичности и стабильности в течение длительного времени и обеспечении экологичности.

Дополнительная задача заключалась в расширении ассортимента и дешевой сырьевой базы реагентов для удаления АСПО.

Для получения такого технического результата твердый реагент для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при добыче и транспорте нефти, включающий порошкообразное техническое моющее средство, синтетическое моющее средство, содержащее не менее 12 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 10,5 мас.% фосфорно-кислых солей в пересчете на Р₂О₅ и не менее 2 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂, содержит порошкообразное техническое моющее средство, включающее не менее 4,5 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 11 мас.% фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 1,7 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂, при следующем соотношении ингредиентов (мас.%):
Синтетическое моющее средство - 20-30
Техническое моющее средство - 70-80
Достижение указанного технического результата стало возможным, благодаря введению в реагент порошкообразного технического моющего средства с указанными характеристиками и благодаря совместному воздействию входящих в предлагаемый реагент ингредиентов.

При создании изобретения - способ удаления АСПО, ставилась задача повышения его эффективности по удалению АСПО при одновременном улучшении технологичности процесса.

Для достижения названного технического результата в способе удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при добыче и транспорте нефти путем их обработки водным раствором реагента на основе смеси поверхностно-активных веществ, в качестве реагента на основе смеси поверхностно-активных веществ используют твердый реагент, содержащий порошкообразное синтетическое моющее средство, включающее не менее 12 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 10,5 мас.% фосфорно-кислых солей в пересчете на Р₂О₅ и не менее 2 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂, и порошкообразное техническое моющее средство, включающее не менее 4,5 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 11 мас.% фосфорно-кислых солей в пересчете на Р₂О₅ и не менее 1,7 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂ при следующем соотношении ингредиентов (мас.%):
Синтетическое моющее средство - 20-30
Техническое моющее средство - 70-80
а обработку скважины или трубопровода осуществляют водным раствором реагента 1-2%-ной концентрации.

Для наилучшей реализации предлагаемого способа рекомендуется для приготовления водного раствора реагента использовать пресную или слабоминерализованную воду.

Повышение эффективности удаления АСПО предлагаемым способом обеспечивается как за счет активности используемого твердого реагента, так и за счет повышенной температуры его водного раствора, так как его растворение сопровождается выделением тепла.

Для реализации предлагаемого способа в промысловых условиях выполняют следующие операции в нижеуказанной последовательности:
- готовят твердый реагент на основе смеси ПАВ, для чего смешивают порошкообразные CMC и ТМС в соотношениях 20-30 мас.% и остальное мас.% соответственно;
- далее на воде, преимущественно, пресной или слабоминерализованной, готовят водный раствор твердого реагента 1-2%-ной концентрации;
- подготовленный водный раствор закачивают в скважину;
- далее проводят промывку. Время и технология промывки определяются степенью парафинирования оборудования: можно сделать ванну, можно запустить скважину "на себя", можно ограничиться однократным заполнением объема скважины водным раствором заявляемого состава.

Для получения заявляемого реагента в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:
- порошкообразное техническое моющее средство (ТМС) (ТУ 2499-019-04643756-96);
- порошкообразное синтетическое моющее средство (CMC) (ТУ 2381-007-04643756-96).

Для его использования в виде водного раствора при реализации предлагаемого способа использовали:
- воду техническую
- воду попутно-добываемую с плотностью до 1,005 г/см³.

Возможность осуществления заявленных изобретений подтверждается следующим примером.

Пример. Для получения заявляемого твердого реагента в лабораторных условиях брали 0,7 г ТМС и 0,3 г CMC. Смесь перемешивали. Далее к этой смеси добавляли 99 г технической воды, получая водный раствор реагента 1%-ной концентрации, которым растворяли АСПО.

При проведении лабораторных испытаний определяли:
- степень растворения заявленного твердого реагента в водах различной плотности;
- моющую способность предлагаемого реагента для удаления АСПО.

Испытания также ставили целью установить граничные и оптимальные значения ингредиентов в предлагаемом реагенте и его водном растворе, используемом при осуществлении заявляемого способа.

Испытания по растворимости твердого реагента проводили традиционным способом, а именно: путем определения степени растворения различных веществ. Он заключается в следующем.

Навески заявленного твердого реагента (1, 2 или 3 г) помещали в конические колбы с водой. Приготовив таким образом 1, 2 и 3%-ные водные растворы, проводили визуальные наблюдения за степенью растворения заявленного твердого реагента. Для ускорения растворения предлагаемого твердого реагента в воде допускается ее нагрев до 60^oС.

Степень растворения заявленного твердого реагента в пресных и попутно-добываемых водах различной плотности приведены в табл. 1.

Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что заявленный твердый реагент хорошо растворяется в пресной и слабоминерализованной с низкой плотностью 1,005 кг/см³ воде в концентрации 1-2%.

При использовании воды с большей плотностью, чем 1,005 кг/см³ для приготовления водного раствора твердого реагента и при его концентрации в растворе >2%, происходит выпадение хлопьевидного осадка, что приводит к потере активных свойств раствора.

Далее в ходе лабораторных испытаний определяли моющую способность заявленного твердого реагента, используемого при реализации предлагаемого способа и предельные и оптимальные соотношения ингредиентов в нем.

Моющая способность заявленного реагента, а также эффективность удаления АСПО предлагаемым способом определялась по следующим показателям.

1. По отмыву пленки нефти.

2. По величине дисперсии АСПО в водном растворе заявленного реагента.

3. По налипанию и замазыванию поверхности АСПО в среде водного раствора реагента.

4. По отмыву колбы от АСПО.

При проведении испытаний использовали АСПО Константиновского, Павловского и Злодаревского месторождений. Более подробные характеристики используемых при исследованиях АСПО приведены в табл. 2.

Данные табл. 3, полученные в ходе исследований, показывают, что заявленный твердый реагент для удаления АСПО при содержании в нем 20-30 мас.% CMC и 70-80 мас.% ТМС, обеспечивает при использовании его в виде 1-2%-ного водного раствора в предлагаемом способе, эффективное удаление различных типов АСПО (отмыв АСПО от стенок составляет 90-95%, что на 12-18% эффективнее известных.

При приготовлении заявленного реагента используются более дешевые, экологически безопасные компоненты, производящиеся в настоящее время на территории России. Все входящие в заявленный реагент компоненты имеют третий класс опасности, все они практически безопасны и широко используются в быту. Прототип же содержит ингредиенты, которые имеют более высокий класс опасности.

Твердое состояние предлагаемого реагента обеспечивает его высокую стабильность и высокую технологичность при использовании, что позволяет увеличить сроки его хранения без изменения свойств и удобство доставки его на промысел.

А благодаря тому, что в предлагаемом способе используют водный раствор твердого реагента, приготовленный на попутно-добываемой воде (пресной или слабоминерализованной), обеспечивается высокая технологичность и удобство способа, снижается стоимость процесса удаления АСПО.

А за счет активности твердого реагента и за счет экзотермической реакции его растворения в воде при осуществлении заявленного способа, повышается эффективность удаления АСПО.

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к твердым реагентам-удалителям асфальтеновых осадков и к способам обработки вышеуказанным удалителем нефтяных скважин, внутрипромысловых и магистральных трубопроводов с целью удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО). Техническим результатом является повышение растворяющей способности реагента при одновременном улучшении его технологичности, стабильности в течение длительного времени и экологичности, а также в расширении ассортимента и дешевой сырьевой базы реагентов для удаления АСПО. Твердый реагент для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при добыче и транспорте нефти, включающий порошкообразное техническое моющее средство, синтетическое моющее средство, содержащее не менее 12 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 10,5 мас. % фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 2 мас.% силиката натрия в пересчете на SiO₂, содержит порошкообразное техническое моющее средство, включающее не менее 4,5 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 11 мас.% фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 1,7 мас.% силиката натрия в пересчете на SiO₂ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: синтетическое моющее средство 20 - 30; техническое моющее средство 70 - 80. В способе удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при добыче и транспорте нефти путем их обработки водным раствором реагента на основе смеси поверхностно-активных веществ, в качестве реагента на основе смеси поверхностно-активных веществ используют твердый реагент, содержащий порошкообразное синтетическое моющее средство, включающее не менее 12 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 10,5 мас.% фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 2 мас.% силиката натрия в пересчете на SiO₂, и порошкообразное техническое моющее средство, включающее не менее 4,5 мас.% поверхностно-активных веществ, не менее 11 мас.% фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 1,7 мас.% силиката натрия в пересчете на SiO₂, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: синтетическое моющее средство 20 - 30; техническое моющее средство 70 - 80, а обработку скважины или трубопровода осуществляют водным раствором указанного реагента 1-2%-ной концентрации. Для наилучшей реализации предлагаемого способа рекомендуется для приготовления водного раствора реагента использовать пресную или слабоминерализованную воду. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

1. Твердый реагент для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при добыче и транспорте нефти, включающий порошкообразное техническое моющее средство, синтетическое моющее средство, содержащее не менее 12 мас. % поверхностно-активных веществ, не менее 10,5 мас. % фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 2 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂, отличающийся тем, что реагент содержит порошкообразное техническое моющее средство, включающее не менее 4,5 мас. % поверхностно-активных веществ, не менее 11 мас. % фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 1,7 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂ при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Синтетическое моющее средство - 20 - 30
Техническое моющее средство - 70 - 80
2. Способ удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при добыче и транспорте нефти путем их обработки водным раствором реагента на основе смеси поверхностно-активных веществ, отличающийся тем, что в качестве реагента на основе поверхностно-активных веществ используют твердый реагент, содержащий порошкообразное синтетическое моющее средство, включающее не менее 12 мас. % поверхностно-активных веществ, не менее 10,5 мас. % фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 2 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂, и порошкообразное техническое моющее средство, включающее не менее 4,5 мас. % поверхностно-активных веществ, не менее 11 мас. % фосфорно-кислых солей в пересчете на P₂O₅ и не менее 1,7 мас. % силиката натрия в пересчете на SiO₂, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Синтетическое моющее средство - 20 - 30
Техническое моющее средство - 70 - 80
а обработку скважины или трубопровода осуществляют водным раствором указанного реагента 1-2%-ной концентрации. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для приготовления водного раствора реагента используют пресную или слабоминерализованную попутно-добываемую воду.