Состав для добычи и транспорта нефти Российский патент 2021 года по МПК C09K8/524 

Изобретение относится к нефтедобыче и трубопроводному транспорту нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) в призабойной зоне нефтяных скважин, и в нефтепроводах, для снижения вязкости при транспортировании высоковязких видов нефти и для разрушения водонефтяных эмульсий.

Известен состав для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтеносмолопарафиновых отложений, а также разрушения водонефтяных эмульсий, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина с молекулярной массой 3000-6000, продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом и растворитель (патент РФ №2140961, С1. 10.11.99, C10G 33/04).

Известный состав является реагентом комплексного действия и достаточно эффективен, однако является селективным.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав для добычи и транспорта нефти (RU патент N 1110152, 5 С09К 3/00, Е21В 37/00, опубл. 30.08.94, Бюл. N 16), содержащий натрия алкансульфонат, натрия алкилбензолсульфонат, неионогенное поверхностно-активное вещество с 6-13 оксиэтильными группами, оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую, или этаноламиновую соль, углеводородный растворитель, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Состав эффективно предотвращает образование асфальтеносмолопарафиновых отложений, замедляет газоотделение без ухудшения проницаемости призабойных зон продуктивных пластов. Однако состав имеет высокую вязкость, поэтому при транспортировке активных высоковязких нефтей наблюдаются высокие гидравлические сопротивления. Кроме того, не является реагентом комплексного действия, не решает задачу разрушения водонефтяной эмульсии.

В основу настоящего изобретения положена задача увеличения эффективности предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) путем повышения стабильности состава при одновременном снижении вязкости высоковязких нефтей и разрушения водонефтяных эмульсий.

Поставленная задача достигается тем, что состав для предотвращения отложений АСПО, содержащий натрий алкансульфонат, натрий алкилбензолсульфонат, неионогенное поверхностно-активное вещество с 6-13 оксиэтильными группами, оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую или этаноламиновую соль и углеводородный растворитель, дополнительно содержит алифатический спирт С1-С3 и гидроксид щелочного металла NaOH или КОН при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натрий алкилбензолсульфонат 15-25 Неионогенное поверхностно-активное вещество с 6-13 оксиэтилированными группами 3-8 Оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую или этаноламиновую соль 1-4 Углеводородный растворитель 6-12 Алифатический спирт С1-С3 8-12 Гидроксид щелочного металла NaOH или KOH 5-15 Натрий алкансульфонат Остальное

Существенными признаками способа являются:

1. Натрий алкилбензолсульфонат

2. Неионогенное поверхностно-активное вещество с 6-13 оксиэтильными группами

3. Оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевая или этаноламиновая соль

4. Углеводородный растворитель

5. Алифатический спирт C₁-С₃

6. Гидроксид щелочного металла NaOH или КОН

7. Натрий алкансульфонат

8. Количественное соотношение компонентов

Признаки 1, 2, 3, 4 и 7 являются общими с прототипом, признаки 5, 6 и 8 являются существенными отличительными признаками.

Сущность изобретения.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества состав содержит моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе жирных спиртов фракции С₁₀-С₁₃ (Синтанол ДТ-7, ТУ 6-14-1037-79) или моно- и диалкиловые эфиры полиэтиленгликоля (Смачиватель ДБ, МРТУ 6-02-530-80).

Из натрий алкилбензолсульфонатов используются сульфонол с 10-18 атомами углерода (ТУ-01-1043-79 или ТУ 6-01-1001-73 или ТУ 38-9-35-69).

Из натрийалкансульфонатов - Волгонат, содержащий 11-17 атомов углерода (ОСТ 6-01-32-77).

Также использовали оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую или этаноламиновую соль в виде Оксифоса КД-6 (ТУ 6-02-640-73), эстефата (ТУ 6-02-1148-78) или оксифоса Б (ТУ 6-02-812-73).

В качестве углеводородного растворителя состав содержит бензин (ГОСТ 2084-77) или Уайт-спирит (ГОСТ 2134-78).

В качестве алифатических спиртов группы C₁-С₃ используется спирт этиловый технический (ГОСТ 17299-78) или спирт метиловый (ГОСТ 69-95-77).

В качестве гидроксида щелочного металла используется NaOH (ГОСТ 2263-79) или КОН (ГОСТ 24363-80).

Исходные компоненты, взятые в определенном массовом соотношении, перемешивают до образования однородной маловязкой массы.

Пример 1. Готовят смесь 54 г натрия алкансульфоната (Волгонат), 12 г этилового спирта, 5 г гидроксида натрия и 7 г Уайт-спирита. По достижении однородности смеси по объему при постоянном механическом перемешивании вводят 2 г синтанола ДТ-7, 17 г натрия алкилбензолсульфоната, 3 г оксифоса КД-6. Полученные 100 г композиции растворяют в воде и используют согласно предлагаемой технологии.

Пример 2. Готовят смесь 51 г натрий алкансульфоната (Волгонат), 8 г этилового спирта, 7 г гидроксида натрия, 9 г Уайт-спирита и перемешивают. По достижении однородности смеси по объему при постоянном механическом перемешивании вводят 2 г Синтаиола ДТ-7, 20 г натрий алкилбензолсульфоната и 3 г оксифоса КД-6. Полученные 100 г композиции растворяют в воде и используют согласно предлагаемой технологии.

Пример 3. Готовят смесь 48 г натрий алкансульфоната (Волгонат), 10 г этилового спирта, 10 г гидроксида натрия, 8 г Уайт-спирита и перемешивают. По достижении однородности смеси по объему при постоянном механическом перемешивании вводят 2 г Синтанола ДТ-7, 19 г натрий алкилбензолсульфоната и 3 г оксифоса КД-6. Полученные 100 г композиции растворяют в воде и используют согласно предлагаемой технологии.

Варианты состава приведены в табл.1, а их рабочие характеристики, определенные в процессе испытаний, - в табл. 2. При введении в нефть состав растворяют в пресной, морской или пластовой воде до концентрации 0,05-100,0%. Эффективность состава определялась в лабораторных условиях по следующим показателям: снижение вязкости высоковязких нефтей; эффективность предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений; эффективность разделения водонефтяной эмульсии.

Вязкость высоковязких нефтей определялась на ротационном вискозиметре Brookfield LVDV-II.

Эффективность предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений определялась количеством АСПО, откладывающихся из нефти на поверхность металлического цилиндра с температурой ниже температуры кристаллизации парафина. Эффективность (Э) определялась по формуле:

где Р₀ - масса отложения из контрольной пробы (без добавок состава); Р - масса отложения из пробы нефти с добавкой состава.

Эффективность разделения водонефтяной эмульсии определялась визуально по количеству выделившейся воды в течение заданного времени. Обводненность исходной нефти определялась по методу Дина-Старка по ГОСТ 2477-65. Степень обезвоживания нефтяной эмульсии определялась на основе данных объема выделившейся воды по времени и исходного содержания воды, по формуле:

где: γ - степень обезвоживания, %;

V - объем выделившейся воды, мл;

V₀ - исходная обводненность, мл.

В качестве нефтяной эмульсии использовалась нефть, обладающая асфальто-смолистым типом стабилизаторов и, которая достаточно трудно поддается разрушению при температуре 20°С с помощью традиционно используемых нефтяной промышленностью импортных и отечественных деэмульгаторов.

Состав практически не проникает в нефть, а оказывает комплексное воздействие на границах раздела: нефть-вода, нефть-смоченный периметр трубы, вода-порода, вода-металл, вода-воздух, вода-микрокристаллы парафинов и солей. Эффективность предотвращения образования АСПО при использовании состава практически не зависит от степени минерализации водной фазы. Примеры, приведенные в табл. 2, получены с использованием минерализованной попутной воды (общая минерализация 209 г/л). Менее концентрированные водные растворы и аналоги данного состава не обладают избытком свободной поверхностной энергии, гомогенны, и поэтому практически бесконечно стабильны в любых условиях хранения и эксплуатации. Параметр стабильности композиции имеет смысл только по отношению к товарной форме (100%) состава. Эти данные о стабильности состава приведены в табл. 2.

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, дополнительное введение в состав алифатического спирта C₁-С₃, гидроксида натрия при указанном соотношении обеспечивает повышение эффективности защиты поверхностей от АСПО, особенно для высоковязких активных нефтей, более значительное по сравнению с прототипом снижение вязкости и происходит существенное разрушение водонефтяной эмульсии.

Изобретение относится к нефтедобыче и трубопроводному транспорту нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений в призабойной зоне нефтяных скважин и в нефтепроводах, для снижения вязкости при транспортировании высоковязких видов нефти и для разрушения водонефтяных эмульсий. Технический результат - увеличение эффективности предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений при одновременном снижении вязкости высоковязких нефтей и деэмульсации водонефтяных эмульсий. Состав для предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений содержит, мас.%: натрий алкилбензолсульфонат 15-25; неионогенное поверхностно-активное вещество с 6-13 оксиэтилированными группами 3-8; оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую или этаноламиновую соль 1-4; углеводородный растворитель 6-12; алифатический спирт С1-С3 8-12; гидроксид натрия NaOH или калия KOH 5-15; натрий алкансульфонат остальное. 2 табл., 3 пр.

Состав для предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий натрий алкансульфонат, натрий алкилбензолсульфонат, неионогенное поверхностно-активное вещество с 6-13 оксиэтилированными группами, оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую или этаноламиновую соль и углеводородный растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алифатический спирт С1-С3 и гидроксид натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натрий алкилбензолсульфонат 15-25 Неионогенное поверхностно-активное вещество с 6-13 оксиэтилированными группами 3-8 Оксиэтилированный алкилэфир фосфорной кислоты или его калиевую или этаноламиновую соль 1-4 Углеводородный растворитель 6-12 Алифатический спирт С1-С3 8-12 Гидроксид щелочного металла NaOH или KOH 5-15 Натрий алкансульфонат Остальное