СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2015 года по МПК E21B37/06 C09K8/524 

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано для растворения и удаления АСПО из нефтепромыслового оборудования, призабойной зоны пласта, насосно-компрессорных труб, выкидных линий, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий.

Известен состав для удаления АСПО, содержащий гексановую и этилбензольную фракцию (авторское свидетельство СССР №1620465, МПК С09К 3/00, 1991 г.).

Недостатком данного состава является недостаточно высокая эффективность удаления АСПО.

Известен состав для удаления АСПО, содержащий углеводородный растворитель и добавку. В качестве добавки состав содержит азотсодержащий 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 (патент РФ №2157426, МПК C23G 5/032, Е21В 37/06, С09К 3/00, 2000 г.).

Недостаток известного состава заключается в том, что один из его компонентов - азотсодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена Дипроксамин-157 является веществом третьего класса опасности, оказывающим вредное воздействие на людей и окружающую среду.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтосмолопарафиновых отложений, включающий блок-сополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа «Лапрол», неионогенное поверхностно-активное вещество типа «Дисолван» и растворитель (патент РФ №2250246, МПК C10G 33/04, 2003 г.).

Однако эффективность известного состава недостаточно высока, т.к. он не предназначен для растворения тяжелых АСПО, которые необходимо удалять из нефтепромыслового оборудования, призабойной зоны пласта, насосно-компрессорных труб, выкидных линий, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий.

В состав тяжелых АСПО входят компоненты, обладающие различной растворимостью, поэтому растворитель требует присутствия алифатических и ароматических углеводородов, действующих на всю совокупность тяжелых органических соединений и механических примесей, содержащихся в отложениях.

Технический результат заключается в создании состава для высокоэффективного удаления АСПО сложного состава из нефтепромыслового оборудования, призабойной зоны пласта, насосно-компрессорных труб, выкидных линий, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий.

Сущность изобретения заключается в том, что состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащий углеводородные растворители, дополнительно включает диметилформамид и газоконденсат, а в качестве углеводородных растворителей содержит толуол и нефрас C2 80-120 при следующем соотношении компонентов, объемных %:

Нефрас C2 80-120 5-15 Толуол 25-35 Диметилформамид 3-7 Газоконденсат Остальное

Заявляемое соотношение компонентов обеспечивает высокую эффективность растворения присутствующих в АСПО составляющих, а именно - асфальтенов, смол и парафинов.

Газоконденсат, который является основой заявляемого состава, представляет собой природную смесь легкокипящих нефтяных углеводородов, находящихся в недрах в газообразном состоянии, а при охлаждении и снижении давления до атмосферного распадающаяся на жидкую (конденсат) и газовую составляющие (Политехнический словарь, М., Советская энциклопедия, 1989, с.105). Газоконденсат состоит из смеси углеводородов метанового ряда, ароматических, гетероциклических и циклических углеводородов с температурой конца кипения ниже 120°С. Получают его на промысловых установках (http://ru.wikipedia.org).

Другие активные вещества усиливают растворимость отложений.

Нефрас (нефтяной растворитель) представляет собой смесь жидкостей, являющихся продуктами перегонки нефти, таких как бензин, керосин, уайт-спирит и других. Это готовый растворитель, состоящий из предельных углеводородов (http://ru.wikipedia.org).

Если содержание нефраса в заявляемом составе будет ниже 5%, то его необходимо будет заменить толуолом, что увеличит стоимость продукции, а при содержании нефраса выше 15% эффективность растворителя АСПО будет снижаться.

Толуол - это метилбензол, относится к аренам, смешивается в неограниченных пределах с углеводородами, многими спиртами и эфирами, не смешивается с водой и является растворителем для многих полимеров (http://ru.wikipedia.org).

Содержание толуола менее 25% нежелательно из-за снижения эффективности растворения, а содержание толуола выше 35% нецелесообразно из-за его высокой стоимости, т.к. растворяющая способность компонента будет уменьшаться в связи со снижением растворения парафиновой части при высоком содержании парафина в АСПО.

Диметилформамид - органическое соединение, обладающее высокой растворяющей способностью как для органических соединений, так и частично для неорганических солей. Является полярным апротонным растворителем с высокой точкой кипения (http://ru.wikipedia.org).

Диметилформамид добавлять в количествах выше 7% нецелесообразно, поскольку при этом растворяющая способность увеличиваться не будет, если же количество диметилформамида будет менее 3%, то эффективность растворения АСПО снизится.

Фигуры 1, 2, 3 иллюстрируют заявляемый технический эффект.

На фиг.1 (табл.1) представлены различные составы АСПО, подлежащие растворению. Кроме асфальтенов и парафинов АСПО содержит смолы (2,69-19,16)%, а также механические примеси (0,05-29,79)%.

На фиг.2 (табл.2) представлены составы с различным содержанием компонентов.

На фиг.3 (табл.3) показана эффективность растворения АСПО при разных составах растворителей.

Из таблицы 3 следует, что наилучшие результаты по эффективности очистки трудно-растворимых составляющих АСПО (№№1-11) показал состав №6 на фиг.2. Эффективность его составила от 53 до 84%, что существенно превышает эффективность составов, которые лежат за границами заявляемых интервалов (№№1-5 на фиг.2). Составы, компоненты которых лежат на границе заявляемых интервалов, показали эффективность порядка 50% (№№7-14 на фиг.3).

В лабораторных условиях составы готовили следующим образом.

В химический цилиндр объемом 100 мл последовательно вливали толуол, нефрас и диметилформамид в рассчитанных количествах и путем добавления газоконденсата доводили объем состава до 100 мл. Цилиндр закрывали притертой пробкой и перемешивали полученный состав взбалтыванием. Эффективность удаления АСПО определяли по следующей методике. Образец АСПО нагревали до температуры плавления и тщательно перемешивали. Из образовавшейся охлажденной однородной массы формировали образец, затем помещали его в заранее взвешенную корзиночку из нержавеющей стальной сетки с размером ячеек 1×1 мм. Вес образца АСПО - 2 г. Размер корзиночки 70×15×15 мм. Сетку с образцом вновь взвешивали и определяли массу навески с точностью 0,005 г. Корзинку с навеской помещали в стеклянный цилиндр, наливали 20 мл исследуемого реагента. Режим статический, продолжительность анализа - 6 часов, температура опыта - 20°С. Через 6 часов корзинку с остатком АСПО извлекали, высушивали до постоянного веса и взвешивали. Эффективность удаления АСПО рассчитывали по формуле:

где m₀ - масса образца АСПО, взятого на анализ, г;

m₁ - масса остатка в корзиночке после анализа, г.

Пример

Для приготовления оптимального растворителя использовали:

Газоконденсат (алканы - 64%, циклоалканы - 25%, арены - 9%), полученный на промысловой установке - 55%;

Нефрас С2-80-120 по ЕУ 38.401-67-108-92 - 10%;

Толуол высшего или первого сорта по ГОСТ 14710-78 - 30%;

Диметилформамид по ГОСТ 20289-74 - 5%.

Состав АСПО был следующим:

асфальтены - 19,97%;

смолы - 10,23%;

парафины - 32,68%;

механические примеси - 0,78% (образец №1 на фиг.1).

Эффективность удаления АСПО указанного состава была рассчитана по вышеуказанной формуле и составила 84% (состав №6, образец №6 на фиг.3).

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано для растворения и удаления АСПО из нефтепромыслового оборудования, призабойной зоны пласта, насосно-компрессорных труб, выкидных линий, трубопроводов, резервуаров и оборудования нефтеперерабатывающих предприятий. Состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений содержит углеводородные растворители и дополнительно включает диметилформамид и газоконденсат, а в качестве углеводородных растворителей содержит толуол и нефрас C2 80-120 при следующем соотношении компонентов, объемных %: нефрас C2 80-120 - 5-15; толуол - 25-35; диметилформамид - 3-7; газоконденсат - остальное. Соотношение компонентов обеспечивает высокую эффективность растворения присутствующих в АСПО составляющих, а именно - асфальтенов, смол и парафинов до 84%. 3 табл.

Состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащий углеводородные растворители, отличающийся тем, что дополнительно включает диметилформамид и газоконденсат, а в качестве углеводородных растворителей содержит толуол и нефрас C2 80-120 при следующем соотношении компонентов, объемных %:
Нефрас C2 80-120 5-15 Толуол 25-35 Диметилформамид 3-7 Газоконденсат остальное