СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ, ОБЛАДАЮЩИЙ ЭФФЕКТОМ ИНГИБИРОВАНИЯ КОРРОЗИИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК E21B37/06 

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), обладающих эффектом ингибирования коррозии, и может быть использовано для удаления АСПО из призабойной зоны пласта, выкидных линий, нефтесборных коллекторов и нефтепромыслового оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

Известна композиция для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащая ароматический растворитель, неионогенное поверхностно-активное вещество и сульфанол (Патент РФ №2173328 С2, С 09 К 3/00). Однако известный реагент недостаточно эффективен.

Известен состав для удаления АСПО, содержащий, об.%: алифатические 25-85 и ароматические углеводороды - остальное; полярный неэлектролит 2-5 и неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) 1-2 (Патент РФ №2165953 С1, С 09 К 3/00). Известный состав является многокомпонентным и недостаточно эффективным.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии оборудования, об.%: алифатические углеводороды 50-85; полярный неэлектролит 2-5; неионогенные ПАВ 1-2; катионные ПАВ 1-2; растворитель - абсорбент А-2 тяжелый 7-22; ароматические углеводороды - остальное (Патент РФ №2183650 C1, C 09 K 3/00). Однако известный состав является также многокомпонентным и недостаточно эффективным.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного реагента для удаления АСПО, обладающего эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, состоящего из недорогостоящих и доступных исходных компонентов.

Поставленная задача решается тем, что состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ), катионное поверхностно-активное вещество (КПАВ) и растворитель абсорбент-А, в качестве НПАВ содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ_9-12 или АФ_9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%:

НПАВ - 1-5

КПАВ - 1-5

Абсорбент-А - остальное.

В варианте состав дополнительно содержит прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%:

НПАВ - 1-5

КПАВ - 1-5

Абсорбент-А - 10-50

Прямогонный бензин - остальное.

Для приготовления заявленного состава используют следующие реагенты:

КПАВ - продукт взаимодействия (ПВ-1) смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом, взятых в мольном соотношении, равном 1,0-1,2:0,1-1,0 соответственно в углеводородном растворителе, который получают смешением исходных при температуре 50° С, затем в течение 3-4 часов нагревают до 60-70° С. Получают густую массу от светло-желтого до коричневого цвета, которую затем растворяют в углеводородном растворителе (пат. РФ №2128729, С 23 F 11/167, 1999 г.). В качестве алифатических аминов используют фракции C₈-C₁₈ или С₁₀-С₁₄, или C₁₀-C₁₆, или С₈-С₃₀. В качестве углеводородного растворителя ПВ-1 может содержать алифатический спирт, нефрас Ар 120/120 (ТУ 138-101809-80), Ар 130150 (ГОСТ 10214-78), Ар 150/330 (ТУ 38-1011049-87Е), этидбензольную фракцию (ТУ 6-01-1037-78), бутилбензольную фракцию (ТУ 38-10297-78), и их смеси в различных сочетаниях. В качестве алифатического спирта ПВ-1 содержит метиловый (мс), этиловый (эс), пропиловый (пс), изопропиловый (ипс), бутиловый (бс), изобутиловый (ИБС) и другие спирты.

Пример 1 получения ПВ-1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, помещают 92 г технического диметилфосфита и при перемешивании дозируют 200 г аминов фракции C₈-С₁₈, содержащих 180 г первичных и 20 г вторичных аминов, поддерживая температуру реакции не выше 50° С. Затем смесь нагревают в течение 3-4 часов при температуре 60-70° С и растворяют в метаноле.

Пример 2-6 (см. табл.1). Осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количество.

Таблица 1.№ п/пМольное соотношение аминдиметилфосфит в ПВ1Число углеводородных атомов в алкиламинеСоотношение первичных и вторичных аминовСоотношение ПВ-1:
растворитель, мас.%11:1C₈-C₁₈98:230:70 мс21:1С₁₀-C₁₄90:1030:70 эс31:1C₁₀-C₁₆80:2030:70 ипс41:1C₈–С₃₀70:3050:50 толуол51:0,8C₈-C₁₈98:250:50
нефрас 120/12061,2:0,8C₈–С₃₀50:5050:50 бензол

НПАВ - реагент, включающий жирную кислоту, алкилфенол типа АФ_9-12 или АФ_9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид (АПБ) в растворителе (Патент РФ №2140464, C 23 F 11/14, 1999).

В качестве жирной кислоты берут олеиновую кислоту согласно ТУ 9145-012-00336444-96, ГОСТ 7580-91; поверхностно-активные вещества типа АФ_9-10, или АФ_9-12, или АФБ-10, или АФБ-12 берут согласно ТУ 2483-077-05766801-98; N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в алифатическом спирте, например, метиловом (МС), или изопропиловом (ИПС), или изобутиловом (ИБС) согласно ТУ 39-1192-87.

В качестве растворителя используют смесь ароматического растворителя, например: сольвент нефтяной (нефрас, ТУ 10214-78), или сольвент нефтяной тяжелый (нефрас Т, ТУ 38.101809-90); или сольвент нефтяной сверхтяжелый (нефрас СТ, ТУ 38.1011049-98); или диэтилбутилбензольную фракцию производства изопропилбензола (ДЭББФ, ТУ 38.102144-90), или этилбензольную фракцию производства изопропилбензола при алкилировании бензола пропиленом (ЭБФ, ТУ 6-01-010-37-78); или бутилбензольную фракцию производства изопропилбензола (ББФ, ТУ 38.10297-78), и алифатического растворителя, например: алифатические спирты - метиловый (МС), или этиловый (ЭС), или изопропиловый (ИПС), или бутиловый (БС), или изобутиловый (ИБС) при соотношении алифатический и ароматический 1-2-5 соответственно.

Получают реагент (10 образцов, см. табл.2) смешением компонентов при температуре 25-35° С до получения однородной массы.

Таблица 2№№ образцаОлеиновая кислотаИсходные компоненты, мас.%ПАВАПБРастворительалифатическийароматический110НеонолАФ_9-12, 108ЭС, 20ЭБФ, 25212Неонол АФ_9-12, 208ИБС, 20нефрас Т, 4034Неонол АФ_9-10, 256ЭС, 13Нефрас СТ, 52415Неонол АФБ-10, 173БС, 20ДЭББФ, 45520Неонол АФ_9-12, 255ИБС, 15ББФ, 35614Неонол АФБ-12, 126ИПС, 17Нефрас Т, 51715Неонол АФБ-10, 205MC, 10Нефрас, 5086Неонол АФ_9-12, 254ЭС, 15ЭБФ, 50910Неонол АФ_9-10, 1312ИПС, 20Нефрас Т, 45108Неонол АФ_9-12, 1715ЭС, 15ЭБФ, 45

В качестве растворителя заявленный состав содержит отход производства мономеров для синтетического каучука, представляющего собой горючую жидкость углеводородов предельного алифатического и ароматического рядов, в воде практически не растворимую - абсорбенты марок: А-1, А-2, А-3, А-7 и А-8 (ТУ 38.103349-85).

1). Абсорбент А-1 - прозрачная без механических примесей жидкость от светлого до темного цвета, плотность при 15° С 0,75-0,90 г/см³, температура кипения от 27 до 290° С.

2). Абсорбент А-2 - темная без механических примесей жидкость, плотность при 15° С 0,80-0,95 г/см³, температура кипения от 65 до 370° С.

3). Абсорбент А-3 - прозрачная без механических примесей жидкость, плотность при 15° С 0,80-0,90 г/см³, температура кипения от 40 до 250° С.

4). Абсорбент А-7 - прозрачная без механических примесей жидкость от светлого до темного цвета, плотность при 15° С 0,75-0,90 г/см³, температура кипения от 27 до 290° С.

5). Абсорбент А-8 - жидкость от коричневого до черного цвета, плотность при 15° С 0,70-0,95 г/см³, температура кипения от 25 до 380° С.

4. Прямогонный бензин берут согласно ТУ 38.001256-76.

Заявленный состав получают смешением компонентов и испытывают на эффективность разрушения структуры АСПО следующих составов:

 Состав АСПО, мас.% асфальтенысмолыпарафиныОбразец 15,381,0642,41Образец 20,415,3337,8

Эффективность удаления АСПО заявленным реагентом определяют гравиметрическим методом (Эффективность применения растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений в добыче нефти/Головко С.Н., Шамрай Ю.В., Гусев В.И., Люшин С.Ф. и др. - Л., 1984. - 85 с. - Обзор, информ. /ВНИИОЭНГ. Сер. "Нефтепромысловое дело").

Образец АСПО нагревают до температуры размягчения, тщательно перемешивают и формируют в виде цилиндра 13× 16 мм. Далее его охлаждают и помещают в заранее взвешенную корзиночку из латунной сетки с размером ячейки 1· 1 мм. Размер корзиночки 70· 15· 15 мм. Вес образца АСПО в пределах 2,8-3,5 г.

Корзиночку с образцом АСПО взвешивают с точностью ±0.005 г. По разности масс корзинки с АСПО и чистой корзинки определяют исходную массу АСПО (m₀). Затем корзинку с АСПО помещают в стеклянную герметичную ячейку, куда наливают изучаемую растворяющую композицию объемом 100 мл. Температура эксперимента 30±0,5° С. По истечении 3 часов корзиночку с оставшейся неразрушенной частью АСПО вынимают и помещают в эксикатор, соединенный с водоструйным насосом. Производят сушку образца АСПО при остаточном давлении 2-3 мм рт.ст. до постоянной массы.

По результатам эксперимента определяют массу остатка АСПО в корзиночке по отношению к массе взятого на анализ исходного образца АСПО и по разнице определяют массу удаленной части АСПО. Эффективность удаления АСПО (Э_р) оценивают по разнице между количеством АСПО, взятым на анализ (m₀, г), и остатком АСПО в корзиночке (m, г) в мас.% Э_р=m₀-m/m₀·_{100%. Погрешность измерений составляет 10%.}

Приводим примеры приготовления реагента

Пример 1. В колбу емкостью 250 мл последовательно вливают 1 мл ПВ-1 (НПАВ), 1 мл реагента (КПАВ), 10 мл прямогонного бензина и 88 мл растворителя А1. Тщательно перемешивают полученную смесь путем взбалтывания до полного растворения ингредиентов. Полученный раствор представляет собой жидкость от светло-желтого до коричневого цвета.

Примеры 2-23. Готовят аналогично примеру 1, изменяя количественное соотношение компонентов. Сведения по примерам 1-23, результаты испытаний эффективности разрушения АСПО и данные по прототипу сведены в таблицу 3.

Из представленных в таблице 3 данных видно, что заявленный состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, является эффективным и готовится с использованием доступных и недорогих компонентов.

Таблица 3.№ п/пСостав, об.%Скорость коррозии мг\часЭффективность разрушения АСПО,%ПВ1 (КПАВ)Реагент (НПАВ)Абсорбент-АОбразец 1Образец 2№ примера из табл. 1.Концентрация, об.%№ примера из табл. 2.Концентрация, об.%Прямогонный бензин, об.%маркаКонцентрация, об.%1113110А1880,0002499,097,521121-А1980,0002698,598,03315120А178 98,597,04411150А248 97,097,055122-A397 98,598,56614220А7770,0002796,097,571195-А194 97,097,082281-А897 96,597,0932102-А2960,00030100,099,010421220А176 96,097,5115224-A394 96,097,012623420А274 97,598,0131245-А793 97,597,5142321-А896 96,598,0153363-А194 99,598,016437320A374 100,099,0175315-А1920,0002097,0100,0186335-А792 97,597,0191561-А194 97,097,0202572-A393 98,096,0213585-А890 99,598,5224510510А280 99,098,023552520А2700,0002599,599,024прототип0,0004396,594,0

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), обладающих эффектом ингибирования коррозии, и может быть использовано для удаления АСПО из призабойной зоны пласта, выкидных линий, нефтесборных коллекторов и нефтепромыслового оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. Техническим результатом изобретения является создание эффективного реагента для удаления АСПО, обладающего эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, состоящего из недорогостоящих и доступных исходных компонентов. Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество НПАВ, катионоактивное поверхностно-активное вещество КПАВ и растворитель абсорбент-А, в качестве НПАВ он содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ_9-12 или АФ_9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ - продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%: НПАВ 1–5, КПАВ 1–5, абсорбент-А - остальное. Состав может дополнительно содержать прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%: НПАВ 1–5, КПАВ 1–5, абсорбент-А 10–50, прямогонный бензин остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество НПАВ, катионоактивное поверхностно-активное вещество КПАВ и растворитель абсорбент-А, отличающийся тем, что в качестве НПАВ он содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ_9-12 или АФ_9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ он содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%:

НПАВ 1 – 5

КПАВ 1 – 5

Абсорбент-А Остальное

НПАВ 1 – 5

КПАВ 1 – 5

Абсорбент-А 10 – 50

Прямогонный бензин Остальное