Способ предотвращения отложения сульфата и карбоната кальция Советский патент 1981 года по МПК C02F5/10 C02F1/40 C02F5/10 C02F101/10 C02F103/06 

Изобретение относится к технологии добычи нефти, а именно к предупреждению отложения неорганических солей в скважинах, промысловой системе сбора и транспорта нефти, а также в призабойной зоне пласта. Кроме-того, оно может быть использовано в других областях промышленности, где возникает необходимость предупрегэдения отложения неорганических солей в водных .системах. Известен способ предупренодения отложений солей путем подачи на забой скважины или в сторону обводненной нефти растворов неорганических полифосфатов - триполифосфата натрия,гёк.саметафосфата натрия 1. Указанные-реагенты имеют ряд недостатков: нестабильность при повы.шенных температурах и в условиях дли тельного хранения, образование осадков при смещении с минерализованныгли пластовыми водами, отсутствие универсальности свойств в отношении неорганических солей разного состава и др. Кроме того, известные реагенты, в основном, предназначены для предотвращения образования накипи в водопроводных системах, системах водоснабжения, паровых котлах и др. и оказываются мало лли совершенно не эффективными при применении их на нефтяных промыслах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ пре- дотвращения солеотложений путем, обработки попутнодобываемой воды ингибитором солеотложений - нитролотриметилфосфоновой кислотой N () Хотя указанное соединение высокоэффективно в отношен1Ш предотвращения отложения сульфата кальция, оно недостаточно универсально, так как не предупреждает выпадения сложных составов отложений солей, содержащих одновременно сульфаты и карбонаты кальция, введение его в призабойную зону возможно лишь после нейтрализации его водного раствора, что осложняет технологию его применения. Цель изобретения - повышение степени предотвращения отложений. Поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения отлох ения сульфата и карбоната кальция в качестве ингибитора используют медный комплекс нитрилотриметилфосфоновой кислоты тринатриевой соли формуы NajCuHL, где I. - деНротонированный статок нитрилотриметилфрсфоповой ислоты N (CHijPOj Н rj) J .

Наиболее предпочтительным с точки рения экономическом эффективности вляется получение этого соединения з отходов производства нитрилотриетилфосфоновой кислоты (НТФ). Для того маточники, полученные после отеления от реакционной массы кристалической НТФ и содержащие примерно 20-22% ,НТ.Ф, 10-12% хлористого водороа, 5-9% фосфористой и фосфорной кислот и др. обрабатывают избытком основного карбоната меди, доводят до рН 1,5-2 добавлением едкого натра. Выпавший осадок нерастворимого полиядерного комплекса меди с НТФ, после отделения, обрабатывают небольшим количеством раствора НТФ, доводят до рН 5,6-6,2 добавлением едкого натра. ИЗ полученного раствора с помощью распылительной сушки выделяют медный комплекс НТФ - тринатриевую соль : трехводную.

Предлагаемый реагент - голубое порошкообразное, сыпучее вещество, хорошо растворимое в воде, рН водного раствора 5,5-6,5, разлагается. при температуре выше 180-:200°С, малотоксично, нeгopю e, невзрывоопасно.

П р и м е р. Технология применения ингибитора заключается в подаче водного, раствора реагента в поток обводненной нефти в концентрации О,Q003-0,0005 вес.% к объему попутнодобываемой воды.

Испытания предлагаемого ингибитора солеотложений, а также известного проведены в лабораторных условиях. Предотвращение выпадения солей с использованием реагента оценивают как для сульфата так и для карбоната кальция. Для испытаний используют синтетические воды, солевой состав которых подобен пластовым водам нефжяных,месторождений (табл.1)

В пробы вод вводят ингибиторы солеотложений в различных концентрациях, после чего пробы выдерживают при 80°С в течение 8 ч.для карбонатных вод и 16 ч для сульфатных. Выпавшие осадки отделяют и в растворе проб определяют титрованием остаточное содержание осадкообразующих ионов.

По полученным данным рассчитывают эффективность ингибитора по формуле

сх-со

100%, с«ьх

где CKCX содержание осадкообраэующих ионов в исходном растворе пробы, определенное до опыта, мг/л,

CQ - содержание осадкообразующих ионрв в растворе пробы, не содержащем ингибитор, рпределенное после опыта, мг/л,

с - содержание осадкообразующих ионов в растворе пробы, содержащем ингибитор, определенное после опыта, мг/л. Результаты испытания ингибиторов

приведены в табл. 2.

Применение медного комплекса нитрилотриметилфосфоновой кислоты - тринатриевой соли позволяет предотвращать отложения как сульфата так и карбоната кальция, таким образом,Достигается универсальный эффект действия, что дает возможность исключить капитальные и подземные ремонты нефтепромыслового оборудования, связанные с частичной или прлной закупоркой скважин при достаточно широком диапазоне состава попутнодобываемых вод. Предварительная экономическая оценка способа показывает, что использование его лишь на объектах нефтяных месторождений Башкирии позволит -съекономить более 1 млн.руб. в год.

Предлагаемый реагент доступен и дешев, так как в качестве основного исходного сырья для его получения могут быть использованы отходы крупнотоннажного производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты, способ его получения достаточно прост и не требует сложных технологических приемов. Вместе с тем применение этого способа делает более рентабельным производственный процесс получения

нитрилотриметилфосфоновой кислоты. так как способствует осуществлению безотходной технологии производства.

Предлагаемый реагент по своей выпускной форме выгодно отличается от известного - нитрилотриметилфосфоновой кислоты и других аналогичных ингибиторов солеотложений тем, что является нейтральным соединением и при его применении не требуется дополнительная процедура нейтрализации закачиваемого в скважины р.аствора.