Патент на изобретение №2244101

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2244101 (13) C1
(51) МПК 7
E21B37/06
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.01.2011 – действует

(21), (22) Заявка: 2004111569/03, 09.04.2004

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

09.04.2004

(45) Опубликовано: 10.01.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2183650 C1, 20.06.2002. SU 1724664 A1, 07.04.1992. SU 1724663 A1, 07.04.1992. RU 2173328 C2, 10.09.2001. RU 2165953 C1, 27.04.2001. RU 2068948 C1, 10.11.1996. SU 1724665 A1, 07.04.1992. US 4646837 A, 27.02.1996.

Адрес для переписки:

420045, г.Казань, ул. Н. Ершова, 29, ОАО “НАПОР”

(72) Автор(ы):

Пантелеева А.Р. (RU),
Борисова Т.Г. (RU),
Кулагин А.В. (RU),
Каюров О.Н. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “НАПОР” (RU)

(54) СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ, ОБЛАДАЮЩИЙ ЭФФЕКТОМ ИНГИБИРОВАНИЯ КОРРОЗИИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), обладающих эффектом ингибирования коррозии, и может быть использовано для удаления АСПО из призабойной зоны пласта, выкидных линий, нефтесборных коллекторов и нефтепромыслового оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. Техническим результатом изобретения является создание эффективного реагента для удаления АСПО, обладающего эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, состоящего из недорогостоящих и доступных исходных компонентов. Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество НПАВ, катионоактивное поверхностно-активное вещество КПАВ и растворитель абсорбент-А, в качестве НПАВ он содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ – продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%: НПАВ 1–5, КПАВ 1–5, абсорбент-А – остальное. Состав может дополнительно содержать прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%: НПАВ 1–5, КПАВ 1–5, абсорбент-А 10–50, прямогонный бензин остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), обладающих эффектом ингибирования коррозии, и может быть использовано для удаления АСПО из призабойной зоны пласта, выкидных линий, нефтесборных коллекторов и нефтепромыслового оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

Известна композиция для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащая ароматический растворитель, неионогенное поверхностно-активное вещество и сульфанол (Патент РФ №2173328 С2, С 09 К 3/00). Однако известный реагент недостаточно эффективен.

Известен состав для удаления АСПО, содержащий, об.%: алифатические 25-85 и ароматические углеводороды – остальное; полярный неэлектролит 2-5 и неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) 1-2 (Патент РФ №2165953 С1, С 09 К 3/00). Известный состав является многокомпонентным и недостаточно эффективным.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии оборудования, об.%: алифатические углеводороды 50-85; полярный неэлектролит 2-5; неионогенные ПАВ 1-2; катионные ПАВ 1-2; растворитель – абсорбент А-2 тяжелый 7-22; ароматические углеводороды – остальное (Патент РФ №2183650 C1, C 09 K 3/00). Однако известный состав является также многокомпонентным и недостаточно эффективным.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного реагента для удаления АСПО, обладающего эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, состоящего из недорогостоящих и доступных исходных компонентов.

Поставленная задача решается тем, что состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ), катионное поверхностно-активное вещество (КПАВ) и растворитель абсорбент-А, в качестве НПАВ содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%:

НПАВ – 1-5

КПАВ – 1-5

Абсорбент-А – остальное.

В варианте состав дополнительно содержит прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%:

НПАВ – 1-5

КПАВ – 1-5

Абсорбент-А – 10-50

Прямогонный бензин – остальное.

Для приготовления заявленного состава используют следующие реагенты:

КПАВ – продукт взаимодействия (ПВ-1) смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом, взятых в мольном соотношении, равном 1,0-1,2:0,1-1,0 соответственно в углеводородном растворителе, который получают смешением исходных при температуре 50° С, затем в течение 3-4 часов нагревают до 60-70° С. Получают густую массу от светло-желтого до коричневого цвета, которую затем растворяют в углеводородном растворителе (пат. РФ №2128729, С 23 F 11/167, 1999 г.). В качестве алифатических аминов используют фракции C8-C18 или С1014, или C10-C16, или С830. В качестве углеводородного растворителя ПВ-1 может содержать алифатический спирт, нефрас Ар 120/120 (ТУ 138-101809-80), Ар 130150 (ГОСТ 10214-78), Ар 150/330 (ТУ 38-1011049-87Е), этидбензольную фракцию (ТУ 6-01-1037-78), бутилбензольную фракцию (ТУ 38-10297-78), и их смеси в различных сочетаниях. В качестве алифатического спирта ПВ-1 содержит метиловый (мс), этиловый (эс), пропиловый (пс), изопропиловый (ипс), бутиловый (бс), изобутиловый (ИБС) и другие спирты.

Пример 1 получения ПВ-1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, помещают 92 г технического диметилфосфита и при перемешивании дозируют 200 г аминов фракции C818, содержащих 180 г первичных и 20 г вторичных аминов, поддерживая температуру реакции не выше 50° С. Затем смесь нагревают в течение 3-4 часов при температуре 60-70° С и растворяют в метаноле.

Пример 2-6 (см. табл.1). Осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количество.

Таблица 1.
№ п/п Мольное соотношение аминдиметилфосфит в ПВ1 Число углеводородных атомов в алкиламине Соотношение первичных и вторичных аминов Соотношение ПВ-1:
растворитель, мас.%
1 1:1 C8-C18 98:2 30:70 мс
2 1:1 С10-C14 90:10 30:70 эс
3 1:1 C10-C16 80:20 30:70 ипс
4 1:1 C8–С30 70:30 50:50 толуол
5 1:0,8 C8-C18 98:2 50:50
нефрас 120/120
6 1,2:0,8 C8–С30 50:50 50:50 бензол

НПАВ – реагент, включающий жирную кислоту, алкилфенол типа АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид (АПБ) в растворителе (Патент РФ №2140464, C 23 F 11/14, 1999).

В качестве жирной кислоты берут олеиновую кислоту согласно ТУ 9145-012-00336444-96, ГОСТ 7580-91; поверхностно-активные вещества типа АФ9-10, или АФ9-12, или АФБ-10, или АФБ-12 берут согласно ТУ 2483-077-05766801-98; N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в алифатическом спирте, например, метиловом (МС), или изопропиловом (ИПС), или изобутиловом (ИБС) согласно ТУ 39-1192-87.

В качестве растворителя используют смесь ароматического растворителя, например: сольвент нефтяной (нефрас, ТУ 10214-78), или сольвент нефтяной тяжелый (нефрас Т, ТУ 38.101809-90); или сольвент нефтяной сверхтяжелый (нефрас СТ, ТУ 38.1011049-98); или диэтилбутилбензольную фракцию производства изопропилбензола (ДЭББФ, ТУ 38.102144-90), или этилбензольную фракцию производства изопропилбензола при алкилировании бензола пропиленом (ЭБФ, ТУ 6-01-010-37-78); или бутилбензольную фракцию производства изопропилбензола (ББФ, ТУ 38.10297-78), и алифатического растворителя, например: алифатические спирты – метиловый (МС), или этиловый (ЭС), или изопропиловый (ИПС), или бутиловый (БС), или изобутиловый (ИБС) при соотношении алифатический и ароматический 1-2-5 соответственно.

Получают реагент (10 образцов, см. табл.2) смешением компонентов при температуре 25-35° С до получения однородной массы.

Таблица 2
№№ образца Олеиновая кислота Исходные компоненты, мас.%
ПАВ АПБ Растворитель
алифатический ароматический
1 10 НеонолАФ9-12, 10 8 ЭС, 20 ЭБФ, 25
2 12 Неонол АФ9-12, 20 8 ИБС, 20 нефрас Т, 40
3 4 Неонол АФ9-10, 25 6 ЭС, 13 Нефрас СТ, 52
4 15 Неонол АФБ-10, 17 3 БС, 20 ДЭББФ, 45
5 20 Неонол АФ9-12, 25 5 ИБС, 15 ББФ, 35
6 14 Неонол АФБ-12, 12 6 ИПС, 17 Нефрас Т, 51
7 15 Неонол АФБ-10, 20 5 MC, 10 Нефрас, 50
8 6 Неонол АФ9-12, 25 4 ЭС, 15 ЭБФ, 50
9 10 Неонол АФ9-10, 13 12 ИПС, 20 Нефрас Т, 45
10 8 Неонол АФ9-12, 17 15 ЭС, 15 ЭБФ, 45

В качестве растворителя заявленный состав содержит отход производства мономеров для синтетического каучука, представляющего собой горючую жидкость углеводородов предельного алифатического и ароматического рядов, в воде практически не растворимую – абсорбенты марок: А-1, А-2, А-3, А-7 и А-8 (ТУ 38.103349-85).

1). Абсорбент А-1 – прозрачная без механических примесей жидкость от светлого до темного цвета, плотность при 15° С 0,75-0,90 г/см3, температура кипения от 27 до 290° С.

2). Абсорбент А-2 – темная без механических примесей жидкость, плотность при 15° С 0,80-0,95 г/см3, температура кипения от 65 до 370° С.

3). Абсорбент А-3 – прозрачная без механических примесей жидкость, плотность при 15° С 0,80-0,90 г/см3, температура кипения от 40 до 250° С.

4). Абсорбент А-7 – прозрачная без механических примесей жидкость от светлого до темного цвета, плотность при 15° С 0,75-0,90 г/см3, температура кипения от 27 до 290° С.

5). Абсорбент А-8 – жидкость от коричневого до черного цвета, плотность при 15° С 0,70-0,95 г/см3, температура кипения от 25 до 380° С.

4. Прямогонный бензин берут согласно ТУ 38.001256-76.

Заявленный состав получают смешением компонентов и испытывают на эффективность разрушения структуры АСПО следующих составов:

Состав АСПО, мас.%
асфальтены смолы парафины
Образец 1 5,38 1,06 42,41
Образец 2 0,41 5,33 37,8

Эффективность удаления АСПО заявленным реагентом определяют гравиметрическим методом (Эффективность применения растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений в добыче нефти/Головко С.Н., Шамрай Ю.В., Гусев В.И., Люшин С.Ф. и др. – Л., 1984. – 85 с. – Обзор, информ. /ВНИИОЭНГ. Сер. “Нефтепромысловое дело”).

Образец АСПО нагревают до температуры размягчения, тщательно перемешивают и формируют в виде цилиндра 13× 16 мм. Далее его охлаждают и помещают в заранее взвешенную корзиночку из латунной сетки с размером ячейки 1· 1 мм. Размер корзиночки 70· 15· 15 мм. Вес образца АСПО в пределах 2,8-3,5 г.

Корзиночку с образцом АСПО взвешивают с точностью ±0.005 г. По разности масс корзинки с АСПО и чистой корзинки определяют исходную массу АСПО (m0). Затем корзинку с АСПО помещают в стеклянную герметичную ячейку, куда наливают изучаемую растворяющую композицию объемом 100 мл. Температура эксперимента 30±0,5° С. По истечении 3 часов корзиночку с оставшейся неразрушенной частью АСПО вынимают и помещают в эксикатор, соединенный с водоструйным насосом. Производят сушку образца АСПО при остаточном давлении 2-3 мм рт.ст. до постоянной массы.

По результатам эксперимента определяют массу остатка АСПО в корзиночке по отношению к массе взятого на анализ исходного образца АСПО и по разнице определяют массу удаленной части АСПО. Эффективность удаления АСПО (Эр) оценивают по разнице между количеством АСПО, взятым на анализ (m0, г), и остатком АСПО в корзиночке (m, г) в мас.% Эр=m0-m/m0· 100%. Погрешность измерений составляет 10%.

Приводим примеры приготовления реагента

Пример 1. В колбу емкостью 250 мл последовательно вливают 1 мл ПВ-1 (НПАВ), 1 мл реагента (КПАВ), 10 мл прямогонного бензина и 88 мл растворителя А1. Тщательно перемешивают полученную смесь путем взбалтывания до полного растворения ингредиентов. Полученный раствор представляет собой жидкость от светло-желтого до коричневого цвета.

Примеры 2-23. Готовят аналогично примеру 1, изменяя количественное соотношение компонентов. Сведения по примерам 1-23, результаты испытаний эффективности разрушения АСПО и данные по прототипу сведены в таблицу 3.

Из представленных в таблице 3 данных видно, что заявленный состав для удаления АСПО, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, является эффективным и готовится с использованием доступных и недорогих компонентов.

Таблица 3.
№ п/п Состав, об.% Эффективность разрушения АСПО,%
ПВ1 (КПАВ) Реагент (НПАВ) Абсорбент-А Образец 1 Образец 2
№ примера из табл. 1. Концентрация, об.% № примера из табл. 2. Концентрация, об.% Прямогонный бензин, об.% марка Концентрация, об.%
1 1 1 3 1 10 А1 88 0,00024 99,0 97,5
2 1 1 2 1 А1 98 0,00026 98,5 98,0
3 3 1 5 1 20 А1 78 98,5 97,0
4 4 1 1 1 50 А2 48 97,0 97,0
5 5 1 2 2 A3 97 98,5 98,5
6 6 1 4 2 20 А7 77 0,00027 96,0 97,5
7 1 1 9 5 А1 94 97,0 97,0
8 2 2 8 1 А8 97 96,5 97,0
9 3 2 10 2 А2 96 0,00030 100,0 99,0
10 4 2 1 2 20 А1 76 96,0 97,5
11 5 2 2 4 A3 94 96,0 97,0
12 6 2 3 4 20 А2 74 97,5 98,0
13 1 2 4 5 А7 93 97,5 97,5
14 2 3 2 1 А8 96 96,5 98,0
15 3 3 6 3 А1 94 99,5 98,0
16 4 3 7 3 20 A3 74 100,0 99,0
17 5 3 1 5 А1 92 0,00020 97,0 100,0
18 6 3 3 5 А7 92 97,5 97,0
19 1 5 6 1 А1 94 97,0 97,0
20 2 5 7 2 A3 93 98,0 96,0
21 3 5 8 5 А8 90 99,5 98,5
22 4 5 10 5 10 А2 80 99,0 98,0
23 5 5 2 5 20 А2 70 0,00025 99,5 99,0
24 прототип 0,00043 96,5 94,0

Формула изобретения

1. Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования, содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество НПАВ, катионоактивное поверхностно-активное вещество КПАВ и растворитель абсорбент-А, отличающийся тем, что в качестве НПАВ он содержит реагент, включающий олеиновую кислоту, алкилфенол АФ9-12 или АФ9-10, N-алкил-2-метил-5-этилпиридинийбромид в растворителе; в качестве КПАВ он содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом в растворителе при следующем соотношении компонентов, об.%:

НПАВ 1 – 5

КПАВ 1 – 5

Абсорбент-А Остальное

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит прямогонный бензин при следующем соотношении компонентов, об.%:

НПАВ 1 – 5

КПАВ 1 – 5

Абсорбент-А 10 – 50

Прямогонный бензин Остальное

Categories: BD_2244000-2244999