EA021390B1

EA021390B1 - Состав для обработки призабойных зон и защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии

Info

Publication number: EA021390B1
Application number: EA201300169A
Authority: EA
Inventors: Владимир Витальевич Меркулов; Талгат Саятович Макаев
Original assignee: Владимир Витальевич Меркулов; Талгат Саятович Макаев
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2015-06-30
Also published as: EA201300169A1

Abstract

Изобретение относится к области защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в водонефтяных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при добыче нефти. Технический результат, заключающийся в повышении защитных свойств состава, подавлении биоценоза сульфатвосстанавливающих бактерий, улучшении нефтеотмывающих свойств и снижении величины адсорбции ПАВ, достигается тем, что состав для обработки призабойных зон и защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии, содержащий неионогенное ПАВ и растворитель, согласно изобретению дополнительно включает катионактивное ПАВ и поливиниловый эфир моноэтаноламина, а в качестве растворителя содержит сольвент каменноугольный и/или углеводороды керосиновой фракции при следующем соотношении компонентов, мас.%:В качестве неионогенного ПАВ служат продукты конденсации окиси этилена с углеводородными производными, содержащими подвижный атом водорода, например оксиэтилированные производные жирных спиртов, кислот, алкилфенолов, а также сополимеры окисей этилена и пропилена. В качестве катионактивного ПАВ служат продукты на основе высших жирных кислот солей аминов и четвертичных аммониевых оснований, алкилдиметилбензиламмонийхлорид, алкилтриметиламмонийхлорид.

Description

Изобретение относится к области защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в водонефтяных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при добыче нефти.

Известен состав для добычи нефти, называемой растворимой нефтью, включающий (в об.%): жидкие углеводороды (нефть, нефтепродукты с плотностью 0,75-0,85 г/м³): 45-90; поверхностно-активное вещество (ПАВ) - алкиларилсульфонаты, имеющие в своем составе алкильную цепь из 10-20 атомов углерода: 4-30;

полярный растворитель (вторичный бутиловый спирт): 0,5-8; соль одновалентного катиона (ЫаС1, КС1): 0,15.

При контакте с водой в таком составе может раствориться воды до 40% (по объему) в виде микроэмульсии типа вода в нефти. При большем содержании воды происходит обращение фаз с образованием микроэмульсии типа нефть в воде. Такие микроэмульсии, известные под названием марафлуд или мицеллярные дисперсии, обладают высокими нефтеотмывающими свойствами (патент США № 3691072, кл. Е21В 43/16, 1972).

Данный состав характеризуется сложностью приготовления, высокой стоимостью при проведении процесса обработки, в первую очередь, из-за больших потерь ПАВ в пласте в результате их адсорбции.

Известен состав для обработки призабойных зон и ингибирования коррозии в сероводород и кислородсодержащих нефтепромысловых средах на основе азотсодержащих соединений, поверхностноактивного вещества и растворителя. Состав дополнительно содержит крекинг-остаток нефтеперерабатывающего производства, в качестве азотсодержащих соединений содержит 2-алкилимидазолины кубовых остатков производства синтетических жирных кислот, в качестве поверхностно-активного вещества ОП-7 или ОП-10, а в качестве растворителя - углеводородный растворитель, содержащий ароматические углеводороды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

2-алкилимидазолины кубовых остатков производства синтетических жирных кислот: 12-15; поверхностно-активное вещество ОП-7 (ОП-10): 3-5; крекинг-остаток нефтеперерабатывающего производства: 5-8; углеводородный растворитель: остальное (патент РФ № 2122046, кл. С23Р 11/00, 1998).

Указанный состав характеризуется недостаточно высокими защитными свойствами и не позволяет подавлять биоценоз сульфатвосстанавливающих бактерий.

Известен состав для обработки призабойных зон и защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии, включающий высшие жирные кислоты, продукт на основе соединения оксиэтилированного типа, растворитель и неионогенное поверхностно-активное вещество. В качестве продукта на основе соединения оксиэтилированного типа состав содержит продукт взаимодействия 1 моль жирного амина с числом углеродных атомов С₈-С₂₀, 10-30 моль окиси этилена и 2 моль фосфорорганического соединения или смесь его с оксиэтилированным амином с числом углеродных атомов С₈-С₂₀ и степенью оксиэтилирования 10-30 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

высшие жирные кислоты: 5-50;

продукт взаимодействия 1 моль жирного амина с числом углеродных атомов С₈-С₂₀, 10-30 моль окиси этилена и 2 моль фосфорорганического соединения или смесь его с оксиэтилированным амином с числом углеродных атомов С₈-С₂₀ и степенью оксиэтилирования 10-30: 3-20;

неионогенное поверхностно-активное вещество: 3-20; растворитель - остальное, (патент РФ № 2166001, кл. С23Р 11/167, 2001).

Основным недостатком известных составов является кратковременность их эффективного действия при закачке в пласт и при прокачке через нефтедобывающее оборудование, так как из-за адсорбции ПАВ на развитой поверхности пород пласта происходит обеднение составов молекулами ПАВ и быстрое смывание с металлических поверхностей, что приводит к снижению их нефтеотмывающих, антикоррозионных и бактерицидных свойств.

Задачей изобретения является разработка состава на основе углеводородных и/или нефтяных растворов поверхностно-активных веществ для обработки призабойных зон и защиты от сероводородной и углекислотной коррозии нефтепромыслового оборудования.

- 1 021390

Технический результат - повышение защитных свойств состава, подавление биоценоза сульфатвосстанавливающих бактерий, улучшение нефтеотмывающих свойств и снижение величины адсорбции ПАВ - достигается тем, что состав для обработки призабойных зон и защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии, содержащий неионогенное ПАВ и растворитель, согласно изобретению, дополнительно включает катионактивное ПАВ и поливиниловый эфир моноэтаноламина, а в качестве растворителя содержит сольвент каменноугольный и/или углеводороды керосиновой фракции при следующем соотношении компонентов, мас.%:

катионактивное ПАВ: 10,0-15,0; неионогенное ПАВ: 5,0-15,0; поливиниловый эфир моноэтаноламина: 3,0-7,0; растворитель - остальное.

В качестве неионогенного ПАВ служат продукты конденсации окиси этилена с углеводородными производными, содержащими подвижный атом водорода, например оксиэтилированные производные жирных спиртов, кислот, алкилфенолов, а также сополимеры окисей этилена и пропилена.

В качестве катионактивного ПАВ служат продукты на основе высших жирных кислот солей аминов и четвертичных аммониевых оснований, алкилдиметилбензиламмонийхлорид, алкилтриметиламмонийхлорид.

Поливиниловый эфир моноэтаноламина использован в качестве стабилизатора. Аминосодержащий полимер обладает ультранизким межфазным натяжением на границе нефть-вода, что определяет его способность самопроизвольно образовывать устойчивые эмульсии прямого типа (типа масло в воде) и проявлять определенные нефтеотмывающие свойства при закачке в пласт, создавать устойчивую полимерную плёнку для защиты от коррозии. Поливиниловый эфир моноэтаноламина повышает адгезию ПАВ на металлических поверхностях, обладает бактерицидными свойствами и обеспечивает коллоидное состояние асфальтенов в нефти. В результате чего в таком составе образуются ассоциаты из полярных асфальтово-смолистых компонентов нефти и молекул ПАВ, что уменьшает в составе количество свободных молекул ПАВ и, соответственно, снижает их величину адсорбции на добывающем оборудовании и породе пласта.

Поливиниловый эфир моноэтаноламина представляет собой продукт ионной полимеризации винилового эфира моноэтаноламина с молекулярной массой 300-2000 ед.

Готовят состав следующим образом.

Пример 1.

Сначала смешивают ПАВ и растворитель в соотношении 1:1, а затем при постоянном перемешивании в полученный раствор вводят поливиниловый эфир моноэтаноламина и оставшуюся часть растворителя, перемешивание ведут до образования однородной системы. Компоненты берут в следующем соотношении, мас.%:

катионактивное ПАВ: 10,0; неионогенное ПАВ: 15,0; поливиниловый эфир моноэтаноламина: 3,0; растворитель: 72.

В качестве неионогенного ПАВ используют продукты конденсации окиси этилена с углеводородными производными, содержащими подвижный атом водорода, например оксиэтилированные производные жирных спиртов, кислот, алкилфенолов, а также сополимеры окисей этилена и пропилена, товарные формы которых типа ОКСИ-ФОС, ОЖК, ОС, АФ, Неонол, Проксанол широко применяются в качестве моющих, диспергирующих, смачивающих, деэмульгирующих средств в различных технологических процессах, в том числе и в процессах нефтедобычи и нефтепереработки.

В качестве катионактивных ПАВ используют продукты на основе высших жирных кислот (солей аминов и четвертичных аммониевых оснований), алкилдиметилбезиламмонийхлорид, алкилтриметиламмонийхлорид, которые предназначены для защиты от сероводородной и углекислотной коррозии нефтепромыслового оборудования, интенсификации нефтедобычи путем использования в композициях для обработки призабойных зон нефтяных скважин и подавления биоциноза сульфатвосстанавливающих бактерий.

В качестве растворителя используют сольвент каменноугольный, уайт-спирит, керосин.

Для сравнения готовились составы на основе товарной нефти (плотность 850 кг/м, содержание асфальтенов - 1,7%, смол - 15,9%, парафина - 2,8%), анионактивного ПАВ алкиларилсульфоната - ААСН (мол. масса - 520) в количестве 4-30%, полярного растворителя (вторичного бутилового спирта) в количестве 0,5-8%. В качестве соли одновалентного катиона использовалась ЫаС1, которая вводилась в состав в виде 0,3% водного раствора, общий объем которого в системе составлял 50 мас.%.

Сравнительный состав смешивали с нефтяной фазой в такой пропорции, чтобы содержание ПАВ в нефтяном растворе колебалось от 4 до 30 мас.%. Далее в полученный состав добавляли 1:1 (мас.) 0,3% водный раствор ЫаС1.

- 2 021390

Предлагаемый состав с минимальным содержанием ПАВ (15 мас.%) оказался более эффективным к сравнительному составу, у которого содержание ПАВ соответствует 30 мас.%, т.е. максимальному значению.

Пример 2.

Состав готовили по примеру 1, но компоненты брали в следующем соотношении, мас.%:

катионактивное ПАВ: 15,0;

неионогенное ПАВ: 5,0;

поливиниловый эфир моноэтаноламина: 7,0;

растворитель: 73.

Полученные составы испытывали в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и углекислый газ.

Предлагаемый состав оказывает дополнительно антикоррозионное и бактерицидное действие. По сравнению с прототипом защитный эффект увеличился в 1,2 раза. Содержание поливинилового эфира моноэтаноламина в разработанном составе в пределах 3-7 мас.% позволяет обеспечить необходимое коллоидно-дисперсное (близкое к молекулярному) состояние асфальтово-смолистых веществ в нефти, что способствует образованию ассоциатов из молекул ПАВ и полярных компонентов нефти и замедляет адсорбцию ПАВ, т.е. позволяет одним объемом состава произвести отмыв большего объема нефти из порового пространства пласта, а также обеспечивает создание защитной плёнки на промысловом оборудовании, усиливает бактерицидные свойства катионактивных ПАВ.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Состав для обработки призабойных зон и защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотой коррозии, содержащий неионогенное ПАВ и растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно включает катионактивное ПАВ и поливиниловый эфир моноэтаноламина, а в качестве растворителя содержит сольвент каменноугольный и/или углеводороды керосиновой фракции при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Катионактивное ПАВ 10,0 - 15,0

Неноногенное ПАВ 5,0 - 15,0

Поливиниловый эфир моноэтаноламина 3,0 - 7,0

Растворитель остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве неионогенного ПАВ он содержит продукты конденсации окиси этилена с углеводородными производными, содержащими подвижный атом водорода, в частности оксиэтилированные производные жирных спиртов, кислот, алкилфенолов, а также сополимеры окисей этилена и пропилена.
3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве катионактивного ПАВ он содержит продукты на основе высших жирных кислот, представляющие собой соли аминов и четвертичных аммониевых оснований, в частности алкилдиметилбензиламмонийхлорид, алкилтриметиламмонийхлорид.