CS197092B1 - Spósob řažby zemného plynu z máloproduktivnych plynových sond - Google Patents

Description

íh

r.sc?XTc,KKAA POPIS VYNALEZU

REPUBLIKA

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU

(61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášená 15 Og ?g(21) PV 3927-78 197 092 (Π) |B1) (51) lnt Cl?) 09 K 7/020 10 O 9/00

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zverejnené 31 07 79(45) Vydané 3(1 04 82

Autor vynálezu PAULOVIČ MILAN ing., PRIEVIDZA, HRAZDIl JA'N, SENICA, ČUD/!: LADISLAV ing.,NOVjÍK LADISLAV ing., OSc., PRIEVIDZA, MIHÁLIK VLADIMÍR, MI0HAI0V0E aK0RDÍK JOZEP, PRIEVIDZA

Spósob řažby zemného plynu z máloproduktivnyoh plynových sond 1

Predmeton vynálezu je postu, ktorý umožňuje lepšie odřaženie ložiska zemného plynupri máloproduktivnyoh.plynových sondách tým, že sa eliminuje negativny účinok kvapalinypri poklesnutí dynamického tlaku.

Použitie určitých tenzidov v priemysle (řezby ropy a zemného plynu je známe viac ako60 rokov. Už v roku 1913 v Rusku si dal patentovař L.P.Berkgan tenzidy na chemické deomu-lgovanie ropy (Rus.pat. 26 671) a v roku 1914 v USA Barinkel (USA pat. 109 308) na tenistý účel. Babaljan a Kravčenko popisujú tenzidy používané pri řažbe ropy (Babljan G.A. - Kravčenko J,s Žrnal vsesojuz. chim. občestva č. 4, 1966, str. 405 až 408), V USA sa natieto účely používá vačšinou neionový tenzid na báze oxyetylovaného p-oktylfenolu, uvá-dzaný na trh ako TRITON-X. Za použitia tohto tenzidu v množstve len 2 p.p.m. do vytes-ňovacej vody, bolo za dva roky vyřazené toíko ropy, ako bez použitia tohto přídavku vpriebuhu piatich rokov (Blažej a kol.t Tenzidy, SNTL, Bratislava 1977). V posledných rokoch sa stále vačěia část energetických zdrojov presúva na zemný plyn.Veíká spotřeba zemného plynu je najma v priemysle. Mnohé plynové náleziská sa věak na-chádzajú v pokročilom stádiu vyřaženia. Závažným problémom pri řažbe zemného plynu je odstraňovanie kvapaliny zo sondy, kto-rú ložisko produkuje zároveň s plynom. Pod označením kvapalina sa rozumie vodný roztok 197 092 197 092 2 minerálnych solí obsáhujúoi aj óalšie látky, s kterými priohádza v danom prostředí roztokdo styku ako sú napr.s mechanické částice z hornin rozpuštěné alebo inak distribuovanéuhlovodíky aj kvapalné a pod.: pričom množstvo jednotlivých komponent, či už rozpuštěnýchalebo inak přítomných vo vodě sa mění vzhíadom na charakter náleziska. Energia ložiska sapostupné znižuje až nastane moment, keó sila vzostupujúceho prúdu plynu je už nedostatečnána vynášanie všetkej kvapaliny pritekajúoej do sondy. V týohto podmienkaoh ak neodstránimekvypalinu, móže mastal statická roznováha stípoa kvapaliny a ložiskového tlaku a priteka-nie plynu do sondy sa preruší. Táto kvypalina zo sond sa odstraňuje viaoerými spósobmi: 1) periodickým prefukováním sondy do atmosféry, 2) plunžermi, 3) híbinnými čerpadlami, 4) vhodnou volbou priemeru íažobných rúr zabezpečujúcim takú vzostupnú rýchlosl prúdeniaplynu, pri ktorej sa kvapalina ešte vynáša, teda aby rýchlosť sa pohybovala v rozmedzí4 až 5 metrov za sekundu, 5) chemiokým spósobom.

Pti lažbe z plynových sond z ložísk nachádzajúcioh sa v záverečnej etepa lažby, akouž bolo vyššie uvedené,. vznikájú velké komplikáoie v dósledku hromadenia kvapaliny. Preodstránenie kvapaliny z týchto sond je možné využil penotvorné prostriedky, ktoré sarozpúšlajú v nahromaděnéj kvapaline. Plyn, ktorý přetéká z vrstvy, prechádza stípoom kva-paliny a speňuje ju. Hustota spenenej kvapaliny sa tým znižuje a výnos tejto zíahčenejspenenej hmoty je možný pri menšom tlakovom gradiente. Z doterajěej praxe sú známe niekto-ré příklady, kedy pri odetránení kvapaliny zo sondy pomocou tenzidov vzrastie produkoiasondy niekoíkonásobne. Používal sa na to napr.: alkylfenol s 12 až 13 mólmi etylénoxidu(TRXTON-X.1O2). Salšie přípravky na báze tenzidov ako efektívne speňovacie látky prezaistenie výnosu vody z máloproduktívnych sond uvádzajú (Boguš-Malnikova: Gazovaja pro-myslennosl č. 8, 1974, str. 27 až 29), Sú to napr,: monoetanolamid mastnej kyselinys 5 mólmi etylénoxidu (SYHTAMID-5), oleyl-cetylalkohol s 20 mólmi etylenoxidu (PREPARÁT0S-20).

Každý z uvedenýoh postupov má i svoje nedostatky. Periodickým prefukovaním sondy doatmosféry sa jednak stráoa plyn a taktiež sa silno znečisťuje okolie, Prefukovanie sondynepriaznivo ovplyvňuje zónu rozrušováním a vynášením horniny.

Spósoby pre odstránenie mineralizovanej vody pomocou plunžerov s híbinnými čerpadlamisa často používajú, ale vyžadujú relativné vysoké investičné náklady a preto nie je efektívne zavádzanie tohto spósobu do praxe. Vhodná volba priomeru lažobných rúr si vyžaduje pře-počty v závislosti od tlaku a teploty lažobného plynu, ktoré móžu na každej lokalitě inéa naviak tlak je trvale znižujúoou hodnotou. Chemický spósob odstraňovania kvapaliny z má-loproduktívnyoh plynových sond je najefektívnejší a v poslednýoh rokoch stále viao uplat-ňovaný pri lažbe zemného plynu. Problémom ostává výbor vhodnýoh prostriedkov. Aniónové 3 197 092 a niektoré katiónové tenzidy, i keá majú vysoká peniacu účinnosí vo vodě s obsahem mine-rálnych látok sa vyzrážajú, čím sa zničuje leh aktívna účinnost a přeto nie sú veími vhodné.Weiónové prostriedky zase obyžajne málo penia a napr. kopolyméry etylénoxldu s propylén-oxidom majú obyčejné tak nízku peniacu účinnosl, že sa pře tieto účely nehodia. Oxyetylo-vané alkylfenoly sú biologicky zle odbúrateíné, monoetanolamidy mastných kyselin, oleyl--cetylalkohol s 20 mólmi etylénoxldu sú pastovitej a voskovitej konzistencie a vznikajús nimi problémy pri manipulácii, najma v zimnom období.

Podía tohoto vynálezu uskutočňuje sa íažba zemného plynu z máloproduktívnych plyno-vých sond so súčasným obsahom vody s rozpuštěnými minerálnyml soíaml tak, že sa do sondy,spravidla po klesnutí dynamického tlaku, přidává prostriedok pozostávajúci z 80 až 99 % hmot. mastného alkoholu s počtom atómov uhlíka 6 až 16, s výhodou 6 až 10, so6 až 15 mólmi etylénoxldu, s výhodou s 8 mólmi etylénoxldu a 1 až 20 % hmot, kondenzačného produktu vyššej mastnej kyseliny, s alkanolaminmi, s výho-dou 5 % hmot., vo formě roztoku v nižšom alifatickom alkohole, s výhodou v metylalkohole, s koncentrá-ciou 20 až 70 % hmot., pričom k vynesenej vodě sa na povrchu přidává openovač.

Pod pojmom máloproduktívne plynové sondy sa rozumějú sondy, pri ktorýoh nedochádzak vynášaniu kvapaliny alebo len vo veími obmedzenom rozsahu. V týchto máloproduktívnychplynových sondách sa trvale vyskytuje voda, ktorá okrem rozpuštěných minerálnych látokobsahuje áalšie znečisteniny, s ktorými prichádza do styku v danom prostředí.

Pri postupe podía vynálezu sa do sondy přidává vo formě alkoholického roztoku systémpozostávajúci z oxyetylovaného mastného alkoholu a kondenzačného produktu vyššej mastnejkyseliny s alkanolaminmi. Východiskovými surovinami móžu byí ako prírodné, tak aj syntetické mastné alkoholys rovným alebo rozvětveným retazcom. Výhodnéjšie sú však s rovným reíazcom z dóvodu lepšejbiologickej odbúrateínosti, Ako kondenzáty vyšších mastných kyselin s alkonalamínmi samóžu použií vyššie mastné kyseliny C12 až C2Q , ako napr.s kyselina laurová, olejová, pal-mitová, stearová alebo ich zmesi s etanolamínmi, ako je monoetanolamín, dietanolamín,trietanolamín alebo s ich zmesami, poóažne izopropanolamíny.

Takto získaný produkt je kvypalnej konzistencie, je biologicky dobré odbúrateíný apo zriedení s alifatickým alkoholom napr. metanolom na 50=-ný roztok netuhne ani pri-45°C, čo je veími dóležité pri práci s ním, najma v zimných mesiaooch.

Tento alkoholický roztok sa jednorázové alebo vo viacerých časových intervalochvstrekuje do sondy pomocou dávkovačov, ako napr. čerpadiel.

Na potlačenie pěny sa na povrchu k vodě přidává odpeňovač, s výhodou silikonového typu, čím sa zabrání prieniku spenenej kvapaliny do technologie úpravy. Takto upravená kvapalina sa móše obvyklou technológiou likvidovať. 197 092 4 Výhodou postupu podía vynálezu jé predovšetkým tá skutočnosť, že sa udržuje fažbazemného plynu aj po klesnutí jeho dynamického tlaku, čo z híadiska energetického předsta-vuje vysoký národohospodářsky efekt pri relativné nízkých finančnýeh nákladoch, pričomz híadiska technologie fažby postup podlá vynálezu nepředstavuje podstatný zásah do tech-nologie, je obsluhou íahko zvládnutelný a aplikovaný v celom rozsahu praoovných teplot.Naviao postup podía tohoto vynálezu plno zohíadňuje aj súčasné náročné ekologické požia-davky. Příklad 1

V laboratómom autokláve sa previedla oxyetylácia 286 g mastného alkoholu Cg až C^Q nasledovného zloženia: alkohol Cg (% hmot.) 20+3 alkohol Cg (% hmot.) 35+4

Alkoholy Ο^θ (% hmot.) 45+4 hydroxylové číslo (mg KOH/g) 420 mol. hmotnosf z hydroxylového čísla 133,5

Zo 754 g etylénoxldu, čo odpovedá 8 mólov etylénoxidu na mól mastného alkoholu, akokatalyzátor reakcie bol použitý KOH v množstve 2,5 g, získal sa kvapalný produkt s dobroupenivosfou. 950 g produktu bolo zmiečané s 50 g kondenzačného produktu kyseliny kokosovejs monoetanolaminom. Zo zmesného produktu bol připravený 70%-ný roztok v metanole. Peni-vost tohto přípravku bolo stanovené na přístroji Rose Milles pri teplote 50 °C a pri,»koncentráciach tohto připravovaného vzorku 0,01, 0,1, 1,0 a 5,0 % hmot. vo vodě obsahu-júcej 30 g/1 NaCl, koncentrácia (%) cas (minúty) výška pěny (mm) 0,01 0 26,3 1 16,3 10 9,0 0,1 0 201,6 1 184,4 10 32,6 1,0 0 282,0 1 241,3 ' 10 29,6 5,0 0 276,6 1 234,3 10 29,6 5 197 092 Příklad 2

Previadla sa pokusná íažba zemného plynu za použitia prostriedku připraveného podíapříkladu 1. Prlebeh -řezby bol následovnýs řažba plynu tlak (MPa) nástrek přípravku z příkladu 1(kg) den (nP (hod) výstup na striedisku dynamický tlak naústi sondy 1 - 2,45 - 2 2 19 000 2,48 3,θ - 3 25 000 2,53 2,94 - 4 20 000 2,62 2,95 - 5 4 000 2,70 2,87 2 6 36 000 2,21 2,76 - 7 43 000 2,04 2,64 3 8 41 000 2,07 2,58 - 9 37 000 2,08 2,47 3 10 9 000 2,38 2,50 3 Příklad 3 V laboratórnom autokláve sa prevledla oxyetylácia 267 g mastného alkoholu Cg až Ο^θzloženia ako v příklade 1 z 528 g etylénoxidu, čo odpovedá 6 mólov etylénoxldu na molmastného alkoholu. Vznikol kvapalný produkt o penivosti 311 %, stálosti pěny 0,37. Příklad 4 V laboratórnom autokláse sa prevledla oxyetylácia 267 g mastného alkoholu Cg ažzloženia ako v příklade 1 z 880 g etylénoxidu, čo odpovedá 10 mólom etylénoxidu na molmastného alkoholu. Vznikol kvapalný produkt s malým úsadom, Penivosí produktu bola230% a stálost pěny 0,68, Příklad 5

Previedol sa výběr nej optimálnějšleho množstva přídavku kondenzacného produktu mastnéjkyseliny s etanolaminom, ktorý pósobí ako stabilizátor pěny. Použitý bol kondenzát kyse-liny kokosovéj s dietanolamínom (ALP01IAL-K). Ako neiónový produkt bol použitý mastnýalkohol Cg až s 8 mólmi etylénoxidu připravený podía příkladu 1. mast. alk. Cg až C^Q s 8 mol. etylénoxidu(% hmot.) ALPONAL - K (% hmot.) pěnivosí (%) stálosípěny konzlstencia 100,0 0,0 275,0 0,37 kvapalný 99,0 1,0 388,0 0,45 kvapalný 97,5 2,5 241,6 0,85 kvapalný

Claims (1)

197 092 6 0,88 0,88 0,92 kvapalný pasta 5,0 10,0 95,0 90,0 340,9 560,6 Z příkladu je vidieť, že prídavok kondenzačného produktu mastnéj kyseliny s etanola-minom je účinné nad 1% hmot, a optimum medzi penivosťou a stálosíou pěny a konzlstenciouje 5 % hmot. Příklad 6 40 —ný etanolioký roztok produktu připraveného v příklade 3 sa aplikoval za přídavku 2,5 kondenzátu kyseliny kokosovéj s dietanolamínom v sondě za podmienok analogickýchv příklade 2 a priebeh íažby je zřejmý z následujúcej tahuíky: fažba plynu tlak (MPa) deň (m^/den) vstup nastředisku v plynovode 1 49 000 2,46 2,25 2 52 000 2,47 2,37 3 51 000 2,46 2,40 4 49 000 2,50 2,39 5 45 000 2,38 2,39 6 46 000 2,38 2,34 7 45 000 2,34 2,26 8 46 000 2,25 2,16 9 39 000 2,38 2,31 10 27 000 2,41 2,41 11 7 000 2,37 2,39 12 2 000 2,28 2,44 Etanolioký roztok sa aplikoval do sondy v celkovom množstve 24 1 v priebehu 12 dní,pričom sa dávkoval v 2 dňových intervalech v podstatě v rovnakýoh dávkách. Ako odpeňovačsa používá silikonový odpeňovač v celkovom množstve 24 1. PREDMET VYRjřlEZU Spósob íažby zemného plynu z máloproduktívnych plynových sond so súčasným obsahom vodys rozpuštěnými minerálnymi soíami, vyznačujúoi sa tým, že sa do sondy, spravidla poklesnutí dynamického tlaku, přidává prostriedok pozostávajúoi z 80 až 99 hmot. mastnéhoalkoholu s počtom atómov uhlíka 6 až 16, s výhodou 6 až 10, so 6 až 15 mólmi etylénoxidu,s výhodou a 8 mólmi etylénoxidu a 1 až 20 % hmot, kondenzačního produktu vyššej mastnéjkyseliny s alkanolamínami, s výhodou 5 % hmot., vo formě roztoku v nižšom alifatiokom i 197 092 alkohole, s výhodou v metylalkohole, s konoentráoiou 20 až 70 % hmot., pričom k vynese-né j vodě sa na povrchu přidává odpeňovač. t