СОСТАВ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2007 года по МПК C10G33/04 C08G18/48 

Предложение относится к процессу обезвоживания и обессоливания нефти и касается состава деэмульгатора, позволяющего эффективно отделять пластовую воду из добываемой водонефтяной эмульсии, в частности из высоковязких эмульсий тяжелых нефтей.

Известны неионогенные деэмульгаторы для обезвоживания и обессоливания нефти, представляющие собой блок-сополимеры этилен- и пропиленоксидов, полученных на основе этилендиамина с мол. массой около 7000 (Проксамин 385-50 по ТУ 6-14-19-675-86) и пропилен- и этиленгликоля с мол. массой около 6000 (Проксанол 305-50 по ТУ 6-14-19-676-86); на основе двух блок-сополимеров - оксиэтилированного и оксипропилированного пропиленгликоля или этиленгликоля и оксиэтилированного и оксипропилированного спирта (Реапон-4В по ТУ 6-55-54-91).

Основными недостатками этих деэмульгаторов являются невысокая эффективность при низких температурах процесса путевой деэмульсации, невысокая деэмульгирующая эффективность при обработке высоковязких эмульсий и повышенный расход.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий неионогенный деэмульгатор на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля, маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество, смесь ароматического нефтяного растворителя Нефрас А-120/200 и неароматического водорастворимого растворителя (пат. РФ 2107711, МПК С10G 33/04, опубл. БИ №9, 1998 г.). В качестве маслорастворимого неионогенного поверхностно-активного вещества используют оксиалкилированные полиэфирные смолы: SURDYNE 280 производства фирмы SHELL CHEMICALS, DISSOLVAN V3879 производства фирмы ХЕХСТ, L4999M и L5001M производства компании НАЛКО/ЭКСОН. Деэмульгирующая активность предлагаемого состава оптимальна при температурах 40-50°С.

Недостатком этого состава является невысокая деэмульгирующая эффективность при низких температурах, особенно при разрушении высоковязких эмульсий, образованных тяжелыми нефтями.

Технической задачей предлагаемого состава является увеличение деэмульгирующей эффективности при низких температурах, характерных для путевой деэмульсации, особенно высоковязких эмульсий, образованных тяжелыми нефтями, при сохранении деэмульгирующей эффективности состава при повышенных температурах. Расширение технологических возможностей использования предлагаемого состава.

Поставленная задача достигается тем, что по первому варианту состав для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий неионогенный деэмульгатор на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля, маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество, смесь ароматического растворителя сольвента нефтяного тяжелого Нефрас А-120/200 и неароматического водорастворимого растворителя, дополнительно содержит блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-6000, в качестве маслорастворимого неионогенного поверхностно-активного вещества дополнительно содержит сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов, а в качестве ароматического растворителя используют смесь сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200 с сольвентом нефтяным сверхтяжельм марки Нефрас А-150/330 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неионогенный деэмульгатор на основе
блок-сополимеров оксиэтилированного и
оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля10-25Блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена
на основе глицерина с числом звеньев оксида
этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80
и с молекулярной массой 3000-600010-25Оксиалкилированная полиэфирная смола
с мол. массой 4000-60005-15Сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов5-15Ароматический растворитель - смесь сольвента
нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200
с сольвентом нефтяным сверхтяжелым
марки Нефрас А-150/33010-50Неароматический водорастворимый растворитель,
например метанол, или изопропанол, или
бутилцеллозольв10-50

По второму варианту состав для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий неионогенный деэмульгатор на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля, маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество, смесь ароматического растворителя сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200 и неароматического водорастворимого растворителя, дополнительно содержит блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-6000, в качестве неионогенного деэмульгатора на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля состав содержит неионогенный деэмульгатор на основе полигликоля марки Dowfax 70 N14, в качестве маслорастворимого неионогенного поверхностно-активного вещества дополнительно содержит сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов, а в качестве ароматического растворителя используют смесь сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200 с сольвентом нефтяньм сверхтяжелым марки Нефрас А-150/330 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неионогенный деэмульгатор на основе
полигликоля марки Dowfax 70 N1410-25Блок-сополимер оксида этилена и оксида
пропилена на основе глицерина с числом звеньев
оксида этилена 1-30 и оксида пропилена
50-80 и с молекулярной массой 3000-600010-25Оксиалкилированная полиэфирная смола
с мол. массой 4000-60005-15Сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов5-15Ароматический растворитель - смесь
сольвента нефтяного тяжелого марки
Нефрас А-120/200 с сольвентом нефтяным
сверхтяжелым марки Нефрас А-150/33010-50Неароматический водорастворимый растворитель,
например метанол, или изопропанол,
или бутилцеллозольв10-50

Совокупность заявляемых признаков позволяет получить новый технический результат, а именно повысить деэмульгирующую способность состава (деэмульгатора) при низких температурах (7-12°С), особенно при разрушении водонефтяных эмульсий, образованных тяжелыми нефтями (плотностью свыше 890 кг/м³).

Анализ отобранных в процессе проведения патентных исследований известных технических решений показал, что заявляемая совокупнесть существенных признаков с новым техническим результатом неизвестна.

В качестве неионогенного деэмульгатора на основе блок-сополимера оксида этилена и пропилена берут смесь полимерполиолов оксиэтилированного полипропиленгликоля, получаемую алкоголятной полимеризацией оксида этилена на пропиленгликоле (или эти-ленгликоле) с последующей концевой сополимеризацией с оксидом этилена.

В качестве блок-сополимера оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-6000 берут Лапрол-6003-2Б-18 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена и глицерина с последующей блок-сополимеризацией с окисью этилена (ТУ 2226-020-10488057-94), Лапрол-5003-2Б-10 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена и глицерина с последующей блок-сополимеризацией с окисью этилена (ТУ 6-05-1513-75).

В качестве оксиалкилированных полиэфирных смол берут SURDYNE 280 производства SHELL CHEMICALS, DISSOLVAN V 3879 производства фирмы Клариант (Германия), NALCO L4999M и NALCO L5001M производства компании НАЛКО/ЭКСОН.

В качестве сшитых блок-сополимеров оксидов алкиленов берут продукт DISSOLVAN V 3245 производства фирмы Клариант (Германия) или отечественного производства.

В качестве неароматического водорастворимого растворителя берут или метанол по ГОСТ 2222-95, или изопропанол по ГОСТ 9805-84, или бутилцеллозольв (монобутиловый эфир этиленгликоля) по ТУ 6-01-646-84, или их смеси в различных соотношениях.

В качестве ароматического растворителя используют смесь сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200, представляющего собой смесь высококипящих ароматических углеводородов C₈-С₉ (ксилолы, пропилбензолы, этилтолуолы, триметилбензолы) в соответствии с ТУ 38.101.809-90, с сольвентом нефтяным сверхтяжелым марки Нефрас А-150/330, представляющим собой широкую фракцию алкилбензольных углеводородов С₉-С₁₀ в соответствии с ТУ 38.1011049-98, используемые в качестве растворителей нефти, нефтепродуктов, а также при производстве лаков, красок и эмалей, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефрас марки А-120/20010-90Нефрас марки А-150/33090-10

В качестве деэмульгатора на основе полигликоля используют концентрат деэмульгатора Dowfax 70 N14 производства фирмы Дау Юроп С.А. (Голландия).

Соотношения исходных компонентов в предлагаемых составах выбирают в зависимости от физико-химических свойств эмульсий.

Испытания деэмульгирующей активности предлагаемых составов проводились по стандартной методике бутылочного теста. Методика исследования предусматривает дозирование испытываемых деэмульгирующих составов в товарной форме в охлажденные до 7-12°С пробы эмульсий, перемешивание их на лабораторной мешалке-встряхивателе в течение 30 мин и затем статическое отстаивание в течение 2 ч при температуре 7-12°С и 45-50°С. В процессе отстаивания в пробах фиксируют количество отделившейся воды через определенные промежутки времени, по окончании отстаивания свободная вода отделяется, и в пробе нефти определяют содержание остаточной эмульгированной воды в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Предлагаемые составы получают смешением компонентов.

Пример 1. 25 г неионогенного деэмульгатора на основе блок-сополимеров оксиэти-лированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля, в качестве которого берут активную основу деэмульгатора на основе полигликоля марки Dowfax 70 N14, 10 г блок-сополимера оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-6000, в качестве которого берут Л-6003-2Б-18, 7,5 г оксиалкилированной полиэфирной смолы с мол. массой 4000-6000, в качестве которой берут Nalco L5001M, 7,5 г сшитых блок-сополимеров оксидов алкиленов, в качестве которых берут DISSOLVAN V 3245, 15 г ароматического растворителя сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200, 15 г ароматического растворителя сольвента нефтяного сверхтяжелого марки Нефрас А-150/330 и 20 г неароматического водорастворимого растворителя - метанола тщательно смешивают при комнатной температуре. Получение остальных образцов, представленных в таблице 1, осуществляют аналогично, варьируя соотношения компонентов в соответствии с заявленными интервалами. Полученные составы испытывают на деэмульгирующую активность на нефтяных эмульсиях.

Испытания деэмульгирующей активности проводились на реальной эмульсии НГДУ «Нурлатнефть» со следующими физико-химическими свойствами: объемная доля эмульгированной воды 55%, динамическая вязкость при температуре 8°С и при градиенте скорости 0,645 с^-1 - 95000 мПа·с, плотность нефти при 20°С после обезвоживания - 910 кг/м³, плотность пластовой воды при 20°С - 1140 кг/м³. Результаты экспериментов представлены в таблице 1.

Из данных, представленных в таблице 1, видно, что предлагаемые составы деэмульгаторов проявляют высокую деэмульгирующую эффективность при разрушении высоковязкой эмульсии тяжелой нефти при низких температурах и нагреве. Кроме того, заявленные составы позволяют отделять воду на начальных стадиях процесса путевой деэмульсации при температуре 7-12°С. Повышение температуры отстаивания до 45-50°С позволило увеличить эффективность разделения эмульсии и снизить содержание остаточной воды в пробах до 0,01-0,2%.

Для подтверждения промышленной применимости предлагаемого состава на месторождениях ОАО «Татнефть» были проведены опытно-промышленные испытания на объектах НГДУ «Нурлатнефть», «Джалильнефть», «Ямашнефть» и «Прикамнефть», которые показали его высокую деэмульгирующую эффективность при разрушении высоковязких эмульсий при низкой температуре и нагреве.

Уменьшение в заявленных составах деэмульгаторов содержания предлагаемых компонентов (неионогенного деэмульгатора на основе блок-сополимера оксида этилена и пропилена, блок-сополимера оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-6000, оксиалкилированных полиэфирных смол и сшитых блок-сополимеров оксидов алкиленов) ниже заявленных пределов снижает комплексную эффективность состава, характеризуемую глубиной обезвоживания и скоростью отделения воды. Увеличение в составе деэмульгатора предлагаемых компонентов выше заявленных пределов является экономически нецелесообразным.

Таким образом, проведенные исследования показали, что в заявляемых составах деэмульгаторов предлагаемое сочетание компонентов и их содержание позволяют достичь высокой деэмульгирующей эффективности при низких температурах процесса путевой деэмульсации высоковязких эмульсий, образованных тяжелыми нефтями, при сохранении деэмульгирующей эффективности при повышенных температурах.

Изобретение относится к обезвоживанию и обессоливанию нефти, в частности к составу деэмульгатора, применяемого при отделении пластовой воды из добываемой водонефтяной эмульсии. По первому варианту состав содержит (мас.%): неионогенный деэмульгатор на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля 10-25; блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-6000 10-25; оксиалкилированная полиэфирная смола с мол. массой 4000-6000 5-15; сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов 5-15; в качестве растворителя состав включает смесь сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200 с сольвентом нефтяным сверхтяжелым марки Нефрас А-150/330 10-50; и водорастворимый растворитель, например метанол, или изопропанол, или бутилцеллозольв 10-50. По второму варианту из указанного выше состава исключают неионогенный деэмульгатор на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля, который заменяют на неионогенный деэмульгатор на основе полигликоля марки Dowfax 70 N14, в количестве 10-25 мас.%. Технический результат - увеличение деэмульгирующей эффективности при низких температурах, особенно для высоковязких эмульсий, образованных тяжелыми нефтями, при сохранении деэмульгирующей эффективности при повышенных температурах. Расширение технологических возможностей использования предлагаемого состава. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий неионогенный деэмульгатор на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля, маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество, смесь ароматического растворителя сольвента нефтяного тяжелого Нефрас А-120/200 и неароматического водорастворимого растворителя, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-6000, в качестве маслорастворимого неионогенного поверхностно-активного вещества дополнительно содержит сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов, а в качестве ароматического растворителя используют смесь сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200 с сольвентом нефтяным сверхтяжелым марки Нефрас А-150/330 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неионогенный деэмульгатор на основе блок-сополимеров оксиэтилированного и оксипропилированного пропилен- или этиленгликоля10-25Блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-600010-25Оксиалкилированная полиэфирная смола с мол. массой 4000-60005-15Сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов5-15Ароматический растворитель - смесь сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200 с сольвентом нефтяным сверхтяжелым марки Нефрас А-150/33010-50Неароматический водорастворимый растворитель, например, метанол или изопропанол, или бутилцеллозольв10-50

Неионогенный деэмульгатор на основе полигликоля марки Dowfax 70 N1410-25Блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена на основе глицерина с числом звеньев оксида этилена 1-30 и оксида пропилена 50-80 и с молекулярной массой 3000-600010-25Оксиалкилированная полиэфирная смола с мол. массой 4000-60005-15Сшитые блок-сополимеры оксидов алкиленов5-15Ароматический растворитель - смесь сольвента нефтяного тяжелого марки Нефрас А-120/200 с сольвентом нефтяным сверхтяжелым марки Нефрас А-150/33010-50Неароматический водорастворимый растворитель, например, метанол или изопропанол, или бутилцеллозольв10-50