RU2114136C1

RU2114136C1 - Gel-like piston composition for cleaning internal space of pipeline

Info

Publication number: RU2114136C1
Application number: RU95108647A
Authority: RU
Inventors: А.А. Емков; А.Г. Гумеров; А.А. Калимуллин; В.Г. Карамышев; Б.Д. Семенов
Original assignee: Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР"
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1998-06-27
Also published as: RU95108647A

Abstract

FIELD: pipeline maintenance. SUBSTANCE: composition is designed to form gel-like piston (separator) when successively pumping through different-type petroleum derivatives and also when cleaning main and oil-field pipelines. Such composition contains water-soluble ethylenediamine-based alkylene oxide block copolymer and cross- linking agent Ц dimethyldiallylammonium chloride polymerization product at their volume ratio (1-1.5):1, respectively. The thus obtained gel has sufficiently stable and strong structure well remembering shape of the pipe cross-section. EFFECT: simplified and automated operation. 1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкостей, например нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для формирования гелеобразного поршня (разделителя) при последовательной перекачке разносортных нефтепродуктов, а также очистки как магистральных, так и нефтепромысловых трубопроводов от скоплений воды, механических примесей и газа. The invention relates to the pipeline transport of liquids, for example, oil and oil products, and can be used to form a gel-like piston (separator) during sequential pumping of different types of oil products, as well as cleaning both main and oil field pipelines from accumulations of water, mechanical impurities and gas.

Известны композиции для получения разделителей (см. авт. св. СССР N 3488156, кл. F 17 D 1/14, 1972; авт. св. СССР N 602742, кл. F 17 d 1/14, 1978) на основе полиизобутиленовых каучуков или нафтенатов алюминия и пиридина. Known compositions for producing separators (see ed. St. USSR N 3488156, class F 17 D 1/14, 1972; ed. St. USSR N 602742, class F 17 d 1/14, 1978) based on polyisobutylene rubbers or aluminum naphthenates and pyridine.

Недостаток - композиции содержат малораспространенные, плохо утилизируемые и, кроме того, токсичные вещества. The disadvantage is that the compositions contain rare, poorly utilized and, in addition, toxic substances.

Известны композиции для получения скребков разделителей (см. патент США N 3209771, кл. 137-1, опубл. 1965; авт. св. СССР N 534070, кл. A 17 B 3/08, 1978) на основе водорастворимых полимеров путем взаимодействия полимера с реагентами. В результате реакции образуется гель с очень высокой вязкостью. Водорастворимые полимеры берутся в виде слабо концентрированных растворов, где основным компонентом транспортируемой массы к местам запуска является вода. Known compositions for producing scraper separators (see US patent N 3209771, CL 137-1, publ. 1965; ed. St. USSR N 534070, CL A 17 B 3/08, 1978) based on water-soluble polymers by polymer interaction with reagents. The reaction results in a gel with a very high viscosity. Water-soluble polymers are taken in the form of weakly concentrated solutions, where the main component of the transported mass to the launch sites is water.

Недостаток - необходимость проведения реакций полимера с реагентами усложняет технологию получения скребков - разделителей. The disadvantage is the need for polymer reactions with reagents complicates the technology for producing scrapers - separators.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является состав гелеобразного поршня для очистки внутренней полости каналов (см. авт. св. СССР N 1622038, кл. B 08 B 9/04, Б.И. N 3, 1991), включающий полиакриламид, воду, песок, нефтяное масло и хромовую смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиакриламид - 16-17
Песок - 18-19
Нефтяное масло - 7-8
Хромовая смесь - 7-8
Вода - До 100
Недостаток - гелеобразная композиция не растворима в нефти или воде, т. е. не способна самоутилизироваться. Наличие в ней песка способствует дополнительному увеличению мехпримесей в приемном резервуаре (требуется зачистка) и в транспортируемой нефти (ухудшаются коммерческие свойства), а хромовая смесь - процессу коррозии.The closest technical solution to the proposed invention is the composition of a gel-like piston for cleaning the internal cavity of the channels (see ed. St. USSR N 1622038, class B 08 B 9/04, B.I. N 3, 1991), including polyacrylamide, water , sand, petroleum oil and a chromium mixture in the following ratio of components, wt.%:
Polyacrylamide - 16-17
Sand - 18-19
Petroleum Oil - 7-8
Chrome mixture - 7-8
Water - Up to 100
The disadvantage is that the gel-like composition is insoluble in oil or water, that is, it is not able to self-utilize. The presence of sand in it contributes to an additional increase in solids in the receiving tank (stripping is required) and in the transported oil (commercial properties are deteriorating), and the chromium mixture - to the corrosion process.

Цель изобретения - создание гелеобразной композиции с наименьшими затратами времени и ручного труда с обеспечением возможности ее самоутилизации. The purpose of the invention is the creation of a gel-like composition with the least expenditure of time and manual labor, ensuring the possibility of its self-utilization.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве водорастворимого полимера используется блоксополимер окисей алкиленов на основе этилендиамина, а в качестве сшивающего агента - продукт полимеризации диметилдиаллиламмоний хлорида при соотношении компонентов 1:1. This goal is achieved by the fact that a block copolymer of alkylene oxides based on ethylene diamine is used as a water-soluble polymer, and the product of the polymerization of dimethyldiallylammonium chloride is used as a crosslinking agent at a component ratio of 1: 1.

Компоненты композиции представляют собой готовые к применению, легко перекачиваемые насосы жидкости и при смешении образуют структурированный вязкоупругий гель, который будучи помещенный в трубопровод, полностью заполняет внутреннюю полость при переходе от одной формы проходного сечения к другой, не разрушается при многократных деформациях на поворотах, запорной арматуре, гофрах, вмятинах и прочих случайных дефектах. The components of the composition are ready-to-use, easy-to-pump fluid pumps and, when mixed, form a structured viscoelastic gel, which, when placed in the pipeline, completely fills the internal cavity upon transition from one form of the passage section to another, and does not collapse upon repeated deformations at bends, shutoff valves , corrugations, dents and other accidental defects.

В качестве водорастворимого блоксополимера используется блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе этилендиамина с молекулярной массой от 5000 до 7600 с общей формулой. As a water-soluble block copolymer, a block copolymer of ethylene and propylene oxides based on ethylene diamine with a molecular weight of 5000 to 7600 with the general formula is used.

H(C₂H₄O)_n (C₃H₆O)_m (C₃H₆O)_m(C₂H₄O)_nH
> N(CH₂)₂N <
H(C₂H₄O)_n(C₃H₆O)_m (C₃H₆O)_m(C₂H₄O)_nH
при 4n - 78, 4m - 74,
например, применяемый в нефтяной промышленности в качестве деэмульгаторов нефтяных эмульсий проксамин 385-50, выпускаемый по ТУ 6-14-19-675-86.H (C ₂ H ₄ O) _n (C ₃ H ₆ O) _m (C ₃ H ₆ O) _m (C ₂ H ₄ O) _n H
> N (CH ₂ ) ₂ N <
H (C ₂ H ₄ O) _n (C ₃ H ₆ O) _m (C ₃ H ₆ O) _m (C ₂ H ₄ O) _n H
at 4n - 78, 4m - 74,
for example, proxamine 385-50 used in the oil industry as demulsifiers of oil emulsions, manufactured according to TU 6-14-19-675-86.

В качестве сшивающего агента, придающего блоксополимеру вязкоупругую гелеобразную структуру, используется продукт полимеризации диметилдиаллиламмоний хлорида. As a crosslinking agent, giving the block copolymer a viscoelastic gel-like structure, the polymerization product of dimethyldiallylammonium chloride is used.

выпускаемый по ТУ 6-05-2009-86, известный в нефтяной практике под маркой ВПК-402 и применяемый в качестве полимера для повышения нефтеотдачи и флокулянта для очистки нефтесодержащих сточных вод.

manufactured according to TU 6-05-2009-86, known in oil practice under the brand VPK-402 and used as a polymer to enhance oil recovery and flocculant for the treatment of oily wastewater.

Применение указанных компонентов, имеющих жидкую консистенцию, упрощает технологию получения гелеобразного поршня в производственных условиях по сравнению с известными способами, в основе которых лежат трудно регулируемые химические реакции или процессы, включающие операции предварительной подготовки ингредиентов (например, растворение). Формирование гелеобразных поршней на основе предлагаемой композиции осуществляется с наименьшими затратами времени и ручного труда. Исключаются вопросы утилизации гелеобразной композиции в результате ее саморазрушения в приемном резервуаре или другой емкости в слое подтоварной воды. The use of these components having a liquid consistency simplifies the technology for producing a gel-like piston under industrial conditions compared to known methods that are based on difficult to control chemical reactions or processes, including the preliminary preparation of ingredients (for example, dissolution). The formation of gel-like pistons based on the proposed composition is carried out with the least expenditure of time and manual labor. The issues of utilization of the gel-like composition as a result of its self-destruction in the receiving tank or other container in the bottom water layer are excluded.

Пример. Получают гелеобразный продукт для очистки внутренней полости трубы от скоплений воды, газа и механических примесей при смешении блоксополимера окисей алкиленов (проксамин 385-50, ТУ 6-14-19-675-86) и продукта полимеризации диметилдиаллиламмоний хлорида (ВПК-402, ТУ 6-05-20009-86) при следующих соотношениях (таблица). Example. A gel-like product is obtained for cleaning the pipe’s internal cavity from accumulations of water, gas and mechanical impurities by mixing the block copolymer of alkylene oxides (proxamine 385-50, TU 6-14-19-675-86) and the polymerization product of dimethyldiallylammonium chloride (VPK-402, TU 6 -05-20009-86) with the following ratios (table).

Механические свойства образующихся гелей определялись по растеканию образцов за определенное время через величину их подвижности (время перемещения мениска на 1 мм в стеклянной пробирке, наклоненной под углом 45^o, а для нерастекающихся - под углом 90^o).The mechanical properties of the resulting gels were determined by spreading the samples for a certain time through the value of their mobility (time of movement of the meniscus by 1 mm in a glass tube, inclined at an angle of 45 ^o , and for non-flowing - at an angle of 90 ^o ).

Из таблицы видно, что композиции с соотношением компонентов от 1:1 до 1: 1,5 создают достаточно устойчивую и прочную структуру геля, хорошо запоминающую форму сечения трубы. It can be seen from the table that compositions with a ratio of components from 1: 1 to 1: 1.5 create a fairly stable and strong gel structure that well remembers the shape of the pipe section.

Таким образом, использование изобретения приводит к получению вязкоупругого гелеобразного поршня для очистки внутренней полости трубы, легко утилизируемого после прохождения трубопровода. Процесс получения поршня, основанный на прямом смешении известных и широко распространенных в нефтяной промышленности реагентов, максимально прост, не требует регулировки и больших затрат времени, исключает применение ручного труда. Thus, the use of the invention leads to the production of a viscoelastic gel-like piston for cleaning the internal cavity of the pipe, easily disposed of after passing through the pipeline. The piston manufacturing process, based on direct mixing of reagents known and widely used in the oil industry, is as simple as possible, does not require adjustment and time consuming, eliminates the use of manual labor.

Claims

The composition of the gel-like piston for cleaning the internal cavity of a pipeline based on a water-soluble polymer, characterized in that it contains a water-soluble block copolymer of alkylene oxides based on ethylene diamine of the Proxamine 385-50 brand and a crosslinking agent is a polymerization product of dimethyl diallylammonium chloride of the VPK-402 brand with a volume ratio of water solubility crosslinking agent (1 - 1.5): 1.