Состав для предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений Советский патент 1993 года по МПК C09K3/00 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к составам для предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано для предотвращения отложений парафина и ас- фальтосмолистых веществ при добыче нефти из скважины, а также сборе и транспорте парафинистых нефтей из нефтепромыслового оборудования, резервуаров и магистральных нефтепроводов на предприятиях Миннефтегазпрома..

Цель изобретения - повышение эффективности состава в отношении легких и средних нефтей, а также наряду с предотвращением АСПО - .утилизация отхода производства - лигносульфонатов технических.

Поставленная цель достигается тем, что состав для предотвращения АСПО, включающий водный раствор неионог енного поверхностно-активноговещества, дополнительно содержит лигносульфонат технический и гидроксид аммония, а в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества-рксиэтилированный алкилфе- нол со степенью оксиэтилирования 9-12 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Оксиэтилированный

алкилфенол со

степенью

оксиэтилирования

9-1233,1-45,5.

Лигносульфонат

технический3,9-15,7

Гидроксид аммония 1,1-8,3

ВодаОстальное

Повышение эффективности по предотвращению предлагаемого состава достигается, по-видимому, за счет следующего. Лигносульфонат технический зэ счет своих адсорбционных свойств обволакивает мелкокристаллические структуры АСПО, не давая им слипаться в крупные конгломераты, чем и обусловливается получение мелкодисперсной устойчивой структуры с величиной частиц 0,1-1 мм, а добавка гидроксида ам(Л

С

00

О о

о о

GO

мония, обеспечивая щелочную среду, улучшает отмыв пленки нефти и уменьшает на- липание и замэзывание стенок смолами. Оксиэтилированный алкилфенол со степенью оксиэтилирования 9-12, являясь не- ионогенным ПАВ, улучшает отмыв колбы от АСПО.

В результате этого и повышается эффективность предотвращения АСПО заявляемым составом.

В промысловых условиях состав для предотвращения асфальтосмолопарафино- вых отложений получают путем механического перемешивания входящих в него ингредиентов или непосредственно в емко- сти, расположенной у скважины, или на базе с последующей доставкой, полученного состава к скважине. Состав через систему шлангов дозируется дозирующим насосом с поверхности в затрубное пространство скважины или дозируется глубинным дозатором, в состав которого входит емкость с разработанным составом, непосредственно в скважину в интервале перфорации.

Для приготовления заявляемого соста- ва были использованы следующие вещества:

лигносульфонаты технические (ЛСТ), представляют собой натриевые соли лигно- сульфоновых кислот с примесью редуциру- ющих и минеральных веществ, ТУ 13-0281036-05-89, густая жидкость темно- коричневого цвета с содержанием основного вещества не, менее 48%;

оксиэтилированный алкилфенол со сте- ленью оксиэтилирования 9-12 по ТУ 3810772-85, подвижная паста, темно-коричневого цвета, растворим как в воде, так и в нефти;

гидроксид аммония ГОСТ 3760-64. бес- цветная жидкость, плотностью 0,91 г/см3 содержащая 25% аммиака по весу, растворим в воде;

пресная вода, плотностью 0,996 г/см рН 7,68, общей минерализацией 986,5 мг/л.

Пример. Заявляемый состав готовили путем смешивания 1,95 глигносульфонатов технических, 22,75 г оксиэтилированного алкилфенола со степенью оксиэтилирова- ния 9-12 и 25,3 г 27%-ного раствора гидро- ксида аммония.

Аналогичным образом готовили другие составы с различными соотношениями ингредиентов.

Далее в ходе лабораторных испытаний определяли свойства заявляемого состава по предотвращению АСПО для легких и средних нефтей.

Испытания по определению эффективности предотвращения АСПО заявляемым составом проводили на нефтях Кокуйского и Уньвинского месторождений, данные о составе которых приведены в табл.1.

Также при испытаниях использовали пластовую воду этих месторождений.

Физико-химические характеристики этих пластовых вод представлены в табл.2.

Эффективность предотвращения АСПО заявляемым составом оценивали по следующим показателям: по степени отмыва пленки нефти этим составом, по величине дисперсии АСПО в среде заявляемого состава, по налипанию парафинов на поверхность, по замазыванию смолами и по отмыву колбы от АСПО.

Определение показателя - степень отмыва пленки нефти проводили следующим образом.

В стеклянную колбу с исследуемой нефтью объемом 50 мл вводили 0,02 мас.% (10 мкл) испытуемого состава. Колбу закрывали, притертой пробкой и содержимое тщательно перемешивали путем интенсивного встряхивания в течение 3-5 мин. Смешанную с заявляемым составом нефть, заливали в пробирку и выдерживали в течение 20 мин для создания на поверхности пробирки пленки нефти. Затем нефть из пробирки сливали в колбу,- а в пробирку наполовину объема наливали пластовую воду того же месторождения, что и нефть. Пробирку доливали до полного объема исследуемой нефтью, смешанной с заявляемым составом, закрывали пробкой и переворачивали.

Через определенное время визуально определяли поверхность пробирки, освободившуюся от пленки нефти (в процентах).

Аналогично проводили контрольный опыт без внесения заявляемого состава.

Эффективность состава по отмыву пленки нефти оценивали по разности значений величины поверхности, освободившейся от пленки нефти в данном и контрольном опытах.

Испытания по определению показателя - величины частиц дисперсии, в среде заявляемого состава отложений АСПО проводили в следующей последовательности. С помощью мерного цилиндра брали 50 мл пластовой воды и выливали ее в коническую колбу, куда затем вносили также заявляемый состав. Далее в эту же колбу помещали отложения АСПО весом 2,5 г. Содержимое нагревали на плитке до полного плавления отложений. Затем колбу охлаждали под струей водопроводной воды, встряхивая ее круговыми движениями. При этом визуально фиксировали диспергирование асфальтосмолопарафиновых отложений, а также их налипание на стенки конической колбы, замазы.вание ее смолами в виде полос и отмыв колбы от АСПО.

Для получения сравнительных данных испытанию подвергался также известный по прототипу состав.

Данные об ингредиентном составе и показателях эффективности предотвращения АСПО заявляемым и известными составами приведены в табл.3.

Данные, приведенные в табл.3, показы- .вают, что предлагаемый состав, включающий ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:

Оксиэтилированный

алкилфенол

со степенью

оксиэтилирования

9-1233,1-45,5

.Лигносульфонат

технический3,9-15,7

Гидроксид аммония1,1-8,3

ВодаОстальное, .обладает по сравнению с известным составом по прототипу более высоким (в 1,3-1,5 раза выше) эффектом предотвращения АСПО, а именно отмыв пленки нефти этим составом составляет 80-100% в 1 мин; средняя величина дисперсии частиц АСПО при добавлении предлагаемого состава составляет 0,1-1 мм; показатели по налипа- нию парафинов на поверхность и замазыванию смолами отличные и хорошие, отмыв колбы от АСПО 80-100%.

Таким образом, заявляемый состав, обладающий такими высокими показателями, является эффективным в качестве состава для предотвращения АСПО и может быть рекомендован для опытно-промысловых испытаний.

Вместе с этим, такие высокие свойства у заявляемого состава по предотвращению АСПО проявляются как для средних (опыты 1, 2, 6, 8, 10, 12 табл.3), так и для легких нефтей (опыты 3-5, 7, 9, 11, табл.3).

Указанные выше значения ингредиентов являются граничными, т.к. их изменение в большую или меньшую стороны не позволяет достичь поставленной цели. Так, например, состав, содержащий 28,2 мас.% оксиэтилированного алкилфенола со степенью оксиэтилирования 9-12; 2,1 мас.% лигносульфоната технического; 0.5 мас.% гидроксида аммония и воду - остальное не может быть рекомендован, тж. он обладает плохой отмывающей способностью 20% за 3 мин и имеет удовлетворительные показатели по налипанию парафинов на поверхность и отмыву колбы от АСПО, что говорит о низкой эффективности этого состава.

Состав же, содержащий 50 мас.% оксиэтилированного алкилфенола со степенью оксиэтилирования 9-12; 17 мас.% лигно- 5 сульфоната технического; 9,0 мас.% гидроксида аммония и остальное воду (опыты 17, 18 табл.З) обладает также плохой отмывающей способностью 20% за 3 мин и имеет всего лишь удовлетворительный показатель

0 по отмыву колбы от АСПО.

Состав с содержанием ингредиентов, мас.%; оксиэтилированн й алкилфенол со степенью оксиэтилирования 9-12 - 33,1;

5 лигносульфонат технический - 15,7; гидро- ксид аммония - 8,3 и вода - остальное, является оптимальным.

Технико-экономическое преимущество заявляемого состава по сравнению с прото0 типом состоит в том, что заявляемый состав обладает более высокой (в 1,3-1,5 раза выше) эффективностью по предотвращению АСПО, а именно: отмыв пленки нефти этим составом 80-100% в 1 мин, средняя величи5 на дисперсии частиц в среде этого состава 0,1-1 мм, в то время как известный состав способен отмыть лишь 10% заЗ мин, а средняя величина дисперсии частиц АСПО в среде этого известного состава составляет

0 0,1-5 мм, показатели по налипанию парафинов на поверхность и замазыванию смолами у заявляемого состава отличные и хорошие, отмыв колбы от АСПО составляет 80-100%, в то время как ряд этих показате5 лей у известного по прототипу состава удовлетворительные, а отмыв колбь от АСПО составляет 45-75%.

Таким образом, заявляемый состав за счет высокой эффективности предотвращг0 ния АСПО позволяет обеспечить без дополнительных обработок другими составами стабильную работу добывающих скважин, удлиняет срок службы нефтепромыслового оборудования, снижает расход реагентов,

5 повышает качество товарной нефти, снижает ее себестоимость, сокращает простои скважин.

Кроме этого, предлагаемый состав готовится с использованиям отходов производ0 ства - лигносульфонатов технических, что обеспечивает их утилизацию.

При использовании заявляемого состава может быть получен экономический эффект за счет снижения эксплуатационных

5 затрат в результате уменьшения числа подземных ремонтов, вызванных парафиниза- цией оборудования; снижения количества профилактических тепловых обработок по удалению АСПО добывающих скважин, выкидных линий и нефтепроводов; снижения

недобора нефти вследствие стабилизации работы добывающих скважин и повышения их коэффициента эксплуатации; повышения текущей нефтедобычи.

Экономический эффект за счет указанных статей составит около 500 руб. в год на одну скважину, ведущую добычу нефти с дебитом 40 т/сут. Возможный годовой объем использования предлагаемого изобретения по Министерству гефтяной и газовой промышленности составит не менее 1000 скважин. Максимальный годовой экономический эффект от использования заявляемого состава по отрасли может составить около 0,5 млн. руб.

Формула изобретения Состав для предотвращения асфальте- носмолопарафиновых отложений, включаю0

5

щий водный раствор неионогенного поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что он дополнительно содержит технический лигносульфонат и гидро- ксид аммония, а в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества - оксиз- тилированный алкилфенол со степенью ок- сиэтИлирования 9-12 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Оксиэтилированный

алкилфенол

со степенью

оксиэтилирования

9-1233,1-45,5

. Гидррксид аммония 1,1 -8,3

Технический

лигносульфонат3,9-15,7

ВодаОстальное.

Использование: относится к нефтедобыче. Повышение эффективности состава в отношении легких и средних нефтей достигается за счет содержания в нем окси- этилированного алкилфенола со степенью оксиэтилирования 9-12 (33,1-45,5 мас.%), лигносульфоната технического (3,9-15,7 мас.%), гидроксида аммония (1,1-8,3 мас.%), вода (остальное). 3 табл.

Состав иефтей и АСПО. использованных при проведении испытаний

Примечание. Нефть Кокуйского месторождения относится к средним нефтям. Уньвинского - к легким.

, Та 6лицэ 2 Физико-химическая характеристика пластовых вод различных месторождений, использованных при испытаниях

Таблица 1

Данные от мигредиемтмо составе и показателях гирносг ЛСПО эАяепяек«м и известными способами

Таблиц

предотвращении