Способ предотвращения отложений солей Советский патент 1988 года по МПК C02F5/10 C02F5/10 C02F101/10 C02F103/06 

4i

С© N(

, Изобретение относится к технологи добычи нефти, а ИМЕННО к способам предотвращения отложений неорганических солей в скважинах, промысловой системе сбора и транспорта нефти, а также в пласте, и, кроме того,может быть использовано в других областях промышленности, где возникает необходимость предотвращения отложений в водных системах.

Известен.способ предотвращения отложений солей при добыче нефти с помщью ингибиторов, например способ предотвращения отложений солей в неф тепромысловом оборудовании с помощью реагента, содержащего тройной сополимер акриловой кислоты акриламида и кисйых эфиров малеиновой HJ

Однако при попадании реагента в нефтяную скважину и смешении его с пластовыми и попутно добываемыми водами реагент теряет свою эффективность, образует осадок, т.е. наблюдается несовместимость реагента с пластовой водой.

«

Известен способ обработки воды с целью ингибирования образования накипи и отложений, в котором в каче стве ингибитора накипи (карбоната кальция) предложен состав, содержа-. щий эффективное количество полимера и неорганические и фосфороорганичес- кие с-оединения 2j,

Недостаток этого способа заключается в Том, что применение его на ; нефтяньк промыслах усложняет технологию. Состав по данному способу несовместим с пластовыми и попутно добваемыми водами нефтяных месторожде- НИИ, т.е, при смешении состава с вы- сокрминерализованной водой нефтяных месторождений образуется осадок. Поэтому для осуществления способа на нефтепромысле необходимо готовить водные растворы состава на пресной воде.

Известет способ предотвращения отложений сульфата кальция из высокоминерализованных вод. Ингибитором в этом способе является водорастворимое производное полиэтиленполиамина или полиэтиленимина с аминометилфос- фоновыми группами или их смесь (ПАФ) СЗ.

Недостатком известного способа является то, что реагент при смешении с пластовой или попутно добывае- мой водой теряет свою й ективность

0

0

5

0

из-за образования осадка (несовместимость) . Кроме того, его применяют в виде растворов, приготовленных на пресной воде.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ .предотвращения отложений солей, вклю- введение ингибитора солеот- ложений водного раствора нитрилотри- метилфосфоновой кислоты и дополнительное введение в раствор ингибитора - динатриевой соли этилендиаминтетра- у к су с ной кислоты (Na 2 ЭДТА) 4.

Недостатком известного способа является очень низкая растворимость динатриевой соли этилендиаминтетра- уксусной кислоты (даже в пресной воде при нагревании). В промысловьк условиях приготовление раствора этой соли операция трудоемкая, требующая подогрева больших объемов воды. Применение хелатообразующих агентов вместе .с другими типами ингибиторов 5 солей, например ингибиторов типа фос- форорганических комплексонов, не обеспечивает совместимости их с плас- .товыми водами. Кроме того, способ разработан применительно к одному типу 30 реагентов - реагенту полимерного типа.

Анализ результатов испытаний на совместимость с пластовой водой показывает, что известный способ с применением хелатообразующего агента не устраняет явления несовместимости ингибиторов солеотложений на основе фосфорорганических соединений с минерализованными пластовыми водами, содержащ ми ионы кальция от -1000 до 30000 мг/л. .

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения отложений солей за счет повышения совместимости ингибитора солеотложений с пластовой водой.

Поставленная цель достигается тем, что в раствор ингибитора дополнительно вводят метилиминодиметилфосфоновую (МИДФ), фосфористую кислоту, мочевину, этиленгликоль и аммиак при следующем соотношении компонентов,мае,%:

Нитрилотриметилфосфоновая кислота

(НТФ)28-32

Метилиминодиметилфосфоновая кислота

(МДФ)3-15

Фосфористая кислота 1-5

5

5

0

5

.15-18 7-9 10-13 Остальное

Физико-химические свойства предлагаемого состава, агрегатное состояние - жидкость, рН 2,1, плотность 1,33 г/см , вязкость при 20°С 50 сП, температура застьшания ниже (-30)С, хорошо растворим в высокоминерализованной воде.

Результаты определения совместимости ингибиторов солеотложений с добавлением динатриевой соли Na iSflTA при смешении с пластовыми водами даны в табл. 1; химический состав плас- TOBbtJc, попутно добываемых и закачиваемых в пласт сточных вод нефтяных месторождений - в табл. 2.

В табл. 3 приведены составы смесей испытанных в лабораторных условиях, в качестве ингибиторов солеотложений

В лабораторных условиях изучают совместимость с пластовьп водами

предлагаемого состава.

В ряд пробирок с пробами различных вод (табл. 2) в количестве от 99 до 1,О мл вводят в каждую от 1,О до 99 мл предлагаемого состава.

Результаты опытов за состоянием растворов через 2, 6, 12, 24 ч приведены в табл. 4.

Данные, приведенные в табл. 4, показывают, что составы 1-2 при содер- жании в пластовой воде 1-99% совместимы с ней (не дают осадка, мути) и поэтому технологичны, так как состав мож-но применять в условиях нефтяных месторождений без затрат пресной во- ды, что значительно упростит технологию закачки ингибитора солеотложений в призабойную зону пласта, непрерьш- ную дозированную подачу его в скважину или другое нефтепромысловое обо- рудование.

По известной методике также определяют эффективность предотвращения отложений сульфата и карбоната кальция с помощью предлагаемого состава и реагента по известному способу.

Эффективность ингибирующего действия реагента рассчитывают по формуле

Э - - - -100%,55

Ьусх 0

исх со,держание осадкообразующих ионов в исходном растворе

пробы, определенное до опыта, мг/л,

С - содержание осадкообразуюЕЦИХ ионов в растворе пробы, не содержащем ингибитор, определенное после опыта, Nfr/л,

Су. - содержание осадкообразующих ионов в растворе пробы, содержащем ингибитор, определенное после опыта, мг/л.

В табл. 5 приведены результаты испытаний эффективности предлагаемого известного составов.

Данные, приведенные в табл. 5, по казьшают, что.составы 1-2 при содержании в ингибируемой воде в количестве 10-20 мг/л имеют 96-100% эффективность предотвращения образования осадков карбоната и сульфата кальция

Кроме того, определяют температуру застьшания предлагаемого состава. Исследования показьюают, что состав обладает низкой температурой застывания (ниже -30°С). Это ценное свойство для хранения и применения его в зимних условиях на различных объектах нефтяных месторождений.

Таким образом, в результате лабо- раторых исследований установлено, чт оптимальным является состав при следующем соотнощении компонентов, мac.

Нитрилотриметилфосфоновая кислота28-32

Метилиминодиметилфосфоновая кислота3-15

Фосфористая кислота 1-5

Мочевина15-18

Этиленгликоль7-9

Аммиак10-13

ВодаОстальное

Технология применения состава для предотвращения отложений солей заключается в следующем.

Приготавливают раствор состава необходимой концентрации на воде любой минерализации (возможно применение состава без разбавления). Закачивают раствор состава в miact или в поток обводненной нефти в количестве 10-20 г/й попутно добываемой воды.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность предотвращения отложений карбоната и сульфата кальция, сократить материальные затраты на технологию предотвращения отложений солей,

Определение экономической эффективности от применения способа для

5U

предотвращения отложений неоргйничес- ких солей производится методом сравнения с известнъм способом, согласно которому применяют ингибитор солей - нитрилотриметилфосфоновую кислоту , (НТФ) по РД 39-1-218-79. Время и затраты на приготовление нового состава и известного объекта одного порядка.

Экономия от применения ингибитора обусловлена сокращением расхода реа147946

гента и его меньшей стоимостью. Применение ингибитора позволяет уменьшить затраты дорогих дефицитных фосфор органических соединений в 5 раз. Упрощается технология предотвращения отложений благодаря возможности применения способа в широком диапазоне минерализации пластовых вод ( держание ионов кальция 0-35000 мг/л). Становится возможным применение ингибитора солеотложений в условиях низких температур.

Таблица 1 .

Деквест- 2042, США

ПАФ,СССР

Совместим

Несовместим

Совместим

Совместим

Несовместим

tt

Совместим Несовместим

0,8-1,3 ,(осадок)

Совместим

08,1,3 Несовместим - Совместим

Несовместим

39

92300 6.73

186

99400 815

288

23430 490

67492 2150

65,88,. 110191 110

146,4 121500 816,4

23500 240033310 159,61

6850690

(5345,2 38,1

6800 600

35840 11)

15514,0 2621,7 56380 197,0

283226 33 . 35

3152,016О

150,768,0

1518131912,0

10138148

36845,3232

Таблица 4

15000-35000

15000-35000 15000-35000

15000-35000 15000-35000

14U794. О

Таблица 3

1

1-99

Совместимый раствор, прозрачный, осадка нет

99-1

1-99

Несовместимый осадок

Несовместимый осадок

Несовместимьш хлопьевидный осадок, раствор мутньй

11

196 100

2100 100 Известный 85 76

1414794

Таблица 5

100 100 100 1 100 О 100 100 . 100 100 100 100 100 100