Способ ингибирования кристаллизации парафинов в сырых маслах при извлечении нефти из скважины Советский патент 1989 года по МПК F17D1/17 

Изобретение относится к области ингибирования кристаллизации парафинов в сырых маслах при извлечении нефти из скважины.

Целью изобретения является повышение эффективности ингибирования.

Полимерную присадку согласно изобретению получают полимеризацией 80% , н-алкилакрилата, 10% малеинового ангидрида и 10% винил- аЦетата или стирола.

Полимеризацию можно осуществлять в массе, следовательно, без растворителя или же в органическом растворителе, в котором растворимы как мономеры, так и сополимеры. В числе этих растворителей можно назвать углеводородные растворители с алифатической или ароматической структурой, химически инертной относительно мономеров.

Предпочтительно растворителями являются, например, ксилол или толуол или фракция ароматического характера о

Когда полимеризацию осуществляют в растворителе, общая концентрация мономера может достигать 10-100 1 растворителя, предпочтительно 20 - 60%, чтобы иметь после палимериза1даи раствор, который можно перекачивать при температуре, близкой к комнатной.

Температура полимеризации может изменяться в довольно широких пределах, например, 50-150 С, предпоч7 тительно 70-120°С.

Давление выбирают в зависимости от структуры мономеров, оно может изменяться между атмосферным и повышенным порядка 100 бар.

ИанЬ.

ы

Ненасыщенное об,д-дикарбоновое соединение и мономер с ненасыщенной этиленовой связью используют каждое из расчета 0,05-0,5 моль сложного алкилового эфира ненасыщенной мо- нокарбоновой кислоты.

Катализатор ы выбирают обычно среди соединений, источников свободных радикалов, растворимых в реакцион- ной среде, например, таких как перекись бензоила, перекись ацетила, перекись ди-трет-бутила, или азосо- единений, как, например, азо-бис- -изобутинитрил. Обычно используют 10 - моль катализатора, предпочтительно 5-10 - 10 моль/мол мономера.

Молекулярный вес в большинстве полимеров может изменяться от 5000 до 300000, предпочтительно 20000 - -150000. Полидисперсность может составлять 2-7. Молекулярные веса определяют хроматографией путем прони-- КЕНИЯ геля (GPC),

Присадку по изобретению вводят в сырые масла с весовой концентрацией достигающей 5-400 ррт, предпочтително 100-1500. Включение осуществляют при температуре, превышающей на 20 точку текучести с-ырого материала, при перемешивании.

Степень полимеризации сополимеров измеряют гельпроникающей хроматграфией (GPC), что позволяет измерять молекулярные веса в области величин, эквивалентной полистирсоту, и показатель полидисперсности. Инфракрасную спектрометрию используют, чтобы дозировать в полимере введенное количество малеинового ангидрида в расчете на первоначальную смесь мономеров.

Чтобы определить эффективность этих сополимеров как ингибиторов - осаждения парафинов, используют три различных измерения: точку текучести по нормам Американского обще- ства по испытанию материалов ASTM Д97В; испытание на текучесть, на- зываемое динамическим, которое учитывает возможное усилие сдвига, встречаемое при перевозке сырой нефти и состоит в измерении (см) расстояния, которое проходит сырая нефть вдоль трубопровода с наклоном 5°, и поддерживаемого при температуре, которая на 10 С ниже точки затвердевания масла; испытание на

осаждение на холодных трубах, рое заключается в исследовании количества и природы осаждения парафинов на холодных: станках, погруженных в сырую нефть. Погружают в нефть, в которой поддерживают температуру ее добычи, фотоэлемент,включающий две пластины, температура которых установлена приблизительно на 20 ниже температуры сьфой нефти Сравнивают веси осадков, обнаруженных в сырых маслах без присадок, и в сьфых маслах, содержащих присадки по изобретению. Величину (Е), представляющую эффективность присадок, определяют отношением:

(Е). Ё,

100

0 5

0

5 0

5

0

где Е ( - вес осадка в сыром масле

без присадки; Е - вес осадка в сыром масле,

содержащем присадку. Пример 1 (получение сопо- лимерной присадки). В реактор объемом 1 л вводят 122 г (0,33 моль) н-алкилакрилата со средней длиной цепи Сзд-Сгг, 4,2 г ( моль) малеинового ангидрида и 3,6 г (0,042 моль) винилацетата в 240 г ксилола, реактор предварительно приводят в атмосферу азота. Температуру реактора доводят до 80°С. В нача-;

,ле реакции добавляют 0,34 г перекиси бензоила и поддерживают температуру при 80°С, охлаждая реакционную смесь. По прошествии 1, 2 и 3 ч реакции добавляют одинаковое количество перекиси бензоила таким образом, что общее количество используемого катализатора составляет 1,36 г. Общее время полимеризации 6ч,.

Выход реакции 78% и весовое количество малеинового ангидрида, определенное инфракрасной спектрометрией, 3,3% Количество включенного

мелеинового ангидрида ивинилацетата 100%..

Молекулярные веса, определенные гельпроникающей хроматографией, равны: М

п

13700;

MW

33000.

Пример 2, 122 г н-алкилакрилата , 4,2 г малеинового ангидрида и 4,4 г стирала помещают в реактор примера 1 и полимеризуют при тех же условиях. Общее время полимеризации 6 ч. Выход реакции 79% и количество малеинового ангидрида в сополи-- мере, определенное инфракрасной спектрометрией, 3%. Количество включенно- го малеинового ангидрида 94%, количество стирола 100%.

Молекулярные веса, определенные гельпроникающей хроматографией, составляют: М f, 11000; My, 34000.

-Пример 3. Количества, эквивалентные примеру 1, вводят в 136,5 г ксилола, реактор предварительно заполняют азотом. Температура реактора доводится до 80°С. Непрерывно добавляют в течение 6 ч 1,36 г перекиси бензоила в растворе в нескольких см ксилола. Разбавляют раствор ;ш 37 вес.% твердого вещества ксилолом к концу реакции. Выход реакции 89% и количество малеинового ангидрида, определенное инфракрасной спектрометрией, 3,3%. Количества включенного малеинового ангидрида и винилацета- та 100%.

Молекулярные веса, определенные гельпроникающей хроматографией, составляют: М„ 15000; М 41000.

Пример 4. Синтез эквивалентен примеру 3, но 4,2 г винилацетата заменяют 4,4 г стирола. Выход реак- ии 95% и количество малеинового ангидрида, определенное инфракрасной пектрометрией, 3,1%. Количество включенного малеинового ангидрида 94%, количество стирола 100%.

Молекулярные веса, определенные гельпроникающей хроматографией, составляют: М„ 13000J MV, 39000.

Пример 5 (сравнительньш). В качестве сравнения 137,4 (0,375 моль) н-алкилакрилата со средней длиной цепи и 4,2 г (0,042 моль) мэлеинового ангидрида полимеризуют при тех же условиях, что в примере 1 Выход реак1щи 77%, количество малеинового.ангидрида, определенное инфракрасной спектрометрией, 1,9%. Количество включенного малеинового ангидрид,а 64%.

.3

0

5

0

.5

0

5

.;.;.;. . - -а , :. ,. :-.с:.,.- .i:.-- ге,тьгфон15ка)о;ц1 ,/M;I , составляют: М, ibOCO, i vv -i iA.

Пример t (сранн;г1 ел гМ1-.1Й) качестве ст авз е п-т.и iBf.G ; (0,4 : к-алкилакр11лата си ,:, ;.:,, ;с л .anaiu.j цепи . полимериоуют при тгх же условиях, как в примере 1, Выход реакции 88%.

Молекул яр ;{Ь).2 нсса, определенные гельпроникающей хроматсг рафгей, составляют: М„ 19000; М, 58000.

В табл,1 представлен ы характеристики испытываемых сырых м;.сел, в табл.2-7 точки текучести и результаты испытаний на динамическую текучесть сьфых масел без присадка и с изм Шеняемыгат конп.снтрапияг-пт присадск. полученных по примерам 1-5.; В табл,. 8 - резу.ттьтаты испытаний на

ОС-Чу.; ЗИИЗ .

Kpor.fe тоге, при испытании в ;-ie сторолстениях в скка:к чпх .льзяс- ской нефти Tk/jiojib oBaiine 1000 ppin присадки. L linciinicu в liOH- мере 3, позволило TpajicnopTHponaTb эту нефть нефтспр;:р1 ;, ка расетоя- нне 15 км, уе7 у;-1 1 ; прсоло сти и оСо:И-1енил 1;ара1{:;;:1:п

Осаж,цение гар :|};инов, itj число атс:.ов уг;ь.ро; (1 p:..;ri. реда (еп:;ое х омл го..-га{1чтс:г фазе, практическг; . -. Л иеп..

Ф о р м у л р и ч ii 1 р С: 1 е н ;; ;:

Способ 1П НбПР;-Т Яи1;- Кр1 Г1 ГЛЛ Гзащ-; парафш ог аь И иззле-ч°иии ii. i ;; oi путюч добаш1ек1 я к маслу 1ПГ |-. 00 ррг; сополимера винилацетш Г,, о т л и ч а -- ю ;ц я и с я Ti. -i, vro. с дсзазЮ nosjbi- шения эффект1;г .1ос . U и Л- ибироваь;; н, в качестве conojiiif- i: Б:));илац1й Гс1.та исп.о.иьз-- ют cono.4i-;i-;c 11 80 мол.%, . }1-алк1:лп1л. 1:1ата, 10 мол.% малеиноЕОго aiiri :;pi ::ii ;f 10 мо.г,.,

33000-39000.,

v

Та б л и ц а

Изобретение относится к способам ингибирования кристаллизации парафинов в сырых маслах при извлечении нефти из скважины и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Способ позволяет повысить эффективность ингибирования (в 1,5-2,0 раза снизить количество осадка в маслах) за счет введения в сырое масло 100-700 ррм сополимера винилацетата 80 мол.% C_20-22 н-алкилакрилата, 10 мол.% малеинового ангидрида и 10 мол.% винилацетата или стирола с M_W-33000-39000. 8 табл.

Примечание-. Сьфое масло индий-

ского происхождения,

Таблица ,3

, Примечание. Сырое масло индийского происхождения.

.150897010

;;.J ..

Присадка Расстояние, см, при точке по приме- текучести, С

О700

12715

22715

32712

4 2712 5 (сравнит.) 27 21 Прототип 18

Примечание. Сьфая нефть эльзасского происхождения.

Таблица 5

Присадка Расстояние, см, при темпо приме- пературе текучести, С ру .

ОI700

1127

21 28,4

3127,5

41 28,6 . 5 (сравнит.), 1 . 19,3 Прототип 21,2

Таблица 6

рисадка Расстояние, см, при точке текуче- о примеру сти, С

О Т 100 I 200 700

230 1815 9

330181512

4301815 9 (сравнит.)30242118 рототип272421 .

- - - -

Примечание. Сырая нефть нигерийского

происхождения.

Таблица 7

рисадка Расстояние, см при температуре о примеру текучести, °С

О I 100 I 200 I 700

19,5 33,6 38,5 44

29,5 32,5 37 44

3 9,5 34,5 38,9 44

49,5 33,1 37,8 44 (сравнит.) 9,5 27 30 37 рототип25 27 35

11

Примечание. Сырая нефть габонского происхождения. Концентрация 2000 ррт.

150897012

Таблица 8