Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений Российский патент 2017 года по МПК C09K8/524 

Изобретение относится к составу, используемому в нефтяной и нефтедобывающей отрасли промышленности, и предназначено для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО).

В настоящее время проблема очистки скважин от асфальтеносмолопарафиновых отложений остается актуальной. Асфальтеносмолопарафиновые отложения представляют собой сложную структурную смесь парафинов, асфальтенов, смол, высокомолекулярных масел, воды и механических примесей (частицы породы, продукты коррозии, кристаллы соли и т.д.). В нефтепромысловой практике для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений широко используют химические составы. Эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений не оптимальна, потому что расположенные на различном расстоянии от поверхности (стенок трубопровода и технологического оборудования) металла слои асфальтеносмолопарафиновых отложений имеют не одинаковый структурно-групповой состав и свойства. Чем ближе к поверхности металла, тем больше в составе асфальтеносмолопарафиновых отложений карбенов, карбоидов, минеральных веществ, что связано с каталитическим влиянием металла, который ускоряет последовательные реакции полимеризации и поликонденсации нефти с образованием их конечных продуктов, и генезисом образования отложений.

Известен состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, который содержит гексановую и этилбензольную фракции, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

гексановая фракция 30-70 этилбензольная фракция остальное,

см. SU авторское свидетельство №1620465, МПК5 С09K 3/00, Е21В 37/06, 1991.

Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.

Известен состав для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий гексановую фракцию и нефтяной тяжелый сольвент, дополнительно содержит дипроксамин 157 - 65 М - продукт последовательного присоединения 4 мас. ч. окиси пропилена, 28 мас. ч. окиси этилена и 60 мас. ч. окиси пропилена к 1 мас. ч. этилендиамина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

гексановая фракция 20-78 нефтяной тяжелый сольвент 18-78 указанный дипроксамин157-65М 2-4,

см. RU патент №2009155, МПК5 С09K 3/00, Е21В 36/00, 1994 г.

Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений.

Известен состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий, по крайней мере, один блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина и углеводородный растворитель - смесь ароматического и алифатического углеводородов, при следующем соотношении, об. %:

по крайней мере, один указанный блок-сополимер 0,5-5,0 ароматический углеводород 30 алифатический углеводород остальное,

см. RU патент №2323954, МПК С09K 8/524 (2006.01), 2008.

Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления асфальтеносмолистопарафиновых отложений.

Наиболее близким по технической сущности является состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий поверхностно-активное вещество, алифатический и ароматический растворители, в котором в качестве поверхностно-активного вещества содержится оксиэтилированный моноалкилфенол формулы (I)

RC₆H₄(OC₂H₄)_mOH,

где m равно 6-10,

R представляет собой C₉H₁₉,

и бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат формулы (II)

[C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_q]₂ POOR',

где n равно 8-10, q равно 6, R' представляет собой Н или K,

при соотношении поверхностно-активных веществ в смеси (I и II), равнjм 1:(3-5), соответственно, при этом все указанные ингредиенты состава взяты в следующем соотношении, мас. %:

указанная смесь поверхностно-активных веществ (I и II) 0,05-0,5 ароматический растворитель 20-50 алифатический растворитель остальное,

см. RU Патент №2223294, МПК 7 С09K 3/00, Е21В 37/06, 2004.

Данный состав обладает недостаточной эффективностью удаления и предотвращения асфальтено-смолопарафиновых отложений.

Задачей изобретения является повышение показателя эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.

Техническая задача решается тем, что состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий поверхностно-активное вещество оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы

RC₆H₄(OC₂H₄)_mOH,

где m равно 6-10,

R представляет собой C₉H₁₉,

и растворители - ароматический и алифатический, согласно изобретению, он дополнительно содержит моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы

C_nH_2n+1PO(OC₈H₁₇) OHNH₂CH₂CH₂OH,

где n равно 8-10,

и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы

R₁CONHCH₂CH₂O(C₂H₄O)_qH,

где q равно 5-6, R₁ представляет собой C₁₀-C₁₆,

при следующем соотношении компонентов, мас. %:

указанный оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена 0,2-2,0 ароматический растворитель 15,0-78,0 алифатический растворитель 14,0-84,0 указанный моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат 0,2-3,2 указанная смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот 0,4-4,8

Решение технической задачи позволяет повысить эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений за счет увеличения растворяющей способности до 10,9%, диспергирующей способности до 0,7%, моющей способности до 11,6% и одновременно повысить эффективность предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений за счет улучшения показателя дисперсии, налипания и замазывания.

Для приготовления заявленного состава используют следующие компоненты:

Оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена выпускают под торговой маркой Неонол АФ9-6, Неонол АФ9-10 по ТУ 2483-077-05766801-98;

Моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат выпускают под торговой маркой Эстефат 383, см. Абрамзон А. А. и др. Поверхностно-активные вещества: Справочник. - Л.: Химия, 1979, с. 289;

Смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот выпускают под торговой маркой Синтамид-5 по ТУ 6-02-640-91.

Ароматический растворитель: толуол или ксилол, или их фракции, или этилбензольная фракция по ТУ 38.30225-81, или Нефрас А 130/150 по ГОСТ 10214-78;

Алифатический растворитель: гексановая фракция по ТУ 2411-074-16810126-02 или Уайт-спирит по ГОСТ 2134-78.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.

Пример 1

Берут состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при следующем соотношении компонентов, мас. % и в граммах:

оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы RC₆H₄(OC₂H₄)_mOH где m равно 6, R представляет собой C₉H₁₉ 0,2 (0,2 г) ароматический растворитель - толуол 15,0(15,0 г) алифатический растворитель - гексановая фракция 84,0 (84,0 г) моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы C_nH_2n+1PO(OC₈H₁₇) OHNH₂CH₂CH₂OH, где n равно 8-10 0,4 (0,4 г) смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы R₁CONHCH₂CH₂O(C₂H₄O)_qH, где q равно 5-6, R₁ представляет собой C₁₀-C₁₆ 0,4 (0,4 г),

указанные исходные компоненты: оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена (m равно 6) в количестве 0,2 г, ароматический углеводород - толуол в количестве 15,0 г, алифатический углеводород - гексановая фракция 84,0 г, моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат в количестве 0,4 г и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот в количестве 0,4 г перемешивают до образования однородного состава.

Примеры 2-11 выполняют аналогично примеру 1, изменяя качественное и количественное соотношение компонентов, см. Таблицу 2 в конце описания.

Показатель эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений определяют по растворяющей, диспергирующей и моющей способностям.

Показатель эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений определяют по дисперсии, налипанию, замазыванию.

Испытания заявленного состава ведут на образцах асфальтеносмолопарафиновых отложений - АСПО 1-3, см. Таблицу 1.

Показатель эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием состава по примерам 1-11 проводят по методике, разработанной в НИИнефтепромхим, Татарстан, г.Казань:

Сформированный образец исходного асфальтеносмолопарафинового отложения массой в пределах около 2,2 г помещают в заранее взвешенную корзиночку из металлической сетки с размером ячеек 1,5×1,5 мм. Корзиночку с образцом взвешивают с точностью до второго знака после запятой и помещают в стеклянную герметичную ячейку, куда наливают 50 мл заявленного состава и выдерживают в статических условиях 3 часа, при температуре 20°C. По истечении заданного времени контакта корзиночку с оставшимися в ней асфальтеносмолопарафиновыми отложениями вынимают и высушивают на воздухе в подвешенном состоянии при комнатной температуре до постоянной массы.

Содержимое стеклянной герметичной ячейки отфильтровывают через предварительно взвешенный фильтр. Фильтр с частицами асфальтеносмолопарафиновых отложений высушивают при комнатной температуре до постоянной массы.

Растворяющую способность состава Р, %, вычисляют по формуле:

Р=((m₀-m₁-m₂)/m₀)×100,

где m₀ - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г,

m₁ - масса нерастворившегося асфальтеносмолопарафинового отложения в корзиночке после контакта с составом, г,

m₂ - масса остатка асфальтеносмолопарафиновых отложений на фильтре после контакта с составом, г.

Диспергирующую способность состава Д, %, вычисляют по формуле:

Д=(m₂/m₀)×100,

где m₀ - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г,

m₂ - масса остатка асфальтеносмолопарафиновых отложений на фильтре после контакта с составом, г.

Моющую способность состава М, %, вычисляют по формуле:

М=((m₀-m₁)/m₀)×100,

где m₀ - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г.,

m₁ - масса нерастворившегося асфальтеносмолопарафинового отложения в корзиночке после контакта с составом, г.

Наряду с показателем эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений определялся показатель эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием заявленного состава по методике, приведенной ниже.

В ходе определения используют модельный раствор, представляющий 10% раствор хлорида натрия (NaCl) в дистиллированной воде.

В коническую колбу наливают 50 мл модельного раствора, затем приливают 20 мл заявленного состава и добавляют 2,5 г асфальтеносмолопарафиновых отложений. Колбу с содержимым осторожно перемешивая круговым вращением, нагревают на плитке до полного плавления отложений. Затем содержимое колбы, постоянно вращая, охлаждают под струей водопроводной воды. После охлаждения колбы с содержимым определяют визуально величину диспергированных частиц, налипание и замазывание стенок колбы.

Дисперсию получаемых частиц считают отличной, если величина дисперсии 0,1-3 мм, хорошей - 0,1-5,0 мм, удовлетворительной - 0,1-7 мм, неудовлетворительной - больше 7 мм.

Налипание на стенки стеклянной конической колбы в процентах от рабочей поверхности считают отличными до 5%, хорошими до 10%, удовлетворительными до 40%, неудовлетворительными выше 40%.

Замазывание стенок конической колбы в процентах от рабочей поверхности считают отличными не более 5%, хорошими до 20%, удовлетворительными до 50%, неудовлетворительными выше 50%.

Результаты по показателю эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений и показателю эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием заявленного состава приведены в Таблице 2.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленный состав обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение растворяющей способности до 10,9%, диспергирующей способности до 0,7%, моющей способности до 11,6%. Из полученных результатов видно, что заявленный состав обладает также свойством предотвращать асфальтеносмолопарафиновые отложения, что подтверждают хорошие и отличные показатели дисперсии, налипания и замазывания по сравнению с прототипом, у которого показатели дисперсии, налипания и замазывания удовлетворительные.

Таким образом, решение технической задачи позволяет повысить эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений и одновременно повысить эффективность предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений.

Изобретение относится к составу, используемому в нефтяной и нефтедобывающей промышленности, и предназначенному для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО). Состав для удаления АСПО содержит, мас.%: поверхностно-активное вещество - оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы RC₆H₄(OC₂H₄)_mOH, где m равно 6-10, R представляет собой C₉H₁₉, 0,2-2, ароматический растворитель 15,0-78,0, алифатический растворитель 14,0-84,0, моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы C_nH_2n+1PO(OC₈H₁₇)OHNH₂CH₂CH₂OH, где n равно 8-10, 0,2-3,2 и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы R₁CONHCH₂CH₂O(C₂H₄O_)qH, где q равно 5-6, R₁ представляет собой C₁₀-C₁₆, 0,4-4,8. Технический результат - повышение эффективности удаления и одновременно предотвращения АСПО. 11 пр., 2 табл.

Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий поверхностно-активное вещество оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы

RC₆H₄(OC₂H₄)_mOH,

где m равно 6-10, R представляет собой С₉Н₁₉,

и растворители - ароматический и алифатический, отличающийся тем, что он дополнительно содержит моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы

C_nH_2n+1PO(OC₈H₁₇)OHNH₂CH₂CH₂OH,

где n равно 8-10,

и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы

R₁CONHCH₂CH₂O(C₂H₄O)_qH,

где q равно 5-6, R₁ представляет собой С₁₀-C₁₆, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена 0,2-2,0 ароматический растворитель 15,0-78,0 алифатический растворитель 14,0-84,0 указанный моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат 0,2-3,2 указанная смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот 0,4-4,8