RU2601649C1 - Способ ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье - Google Patents
Способ ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье Download PDFInfo
- Publication number
- RU2601649C1 RU2601649C1 RU2015144707/03A RU2015144707A RU2601649C1 RU 2601649 C1 RU2601649 C1 RU 2601649C1 RU 2015144707/03 A RU2015144707/03 A RU 2015144707/03A RU 2015144707 A RU2015144707 A RU 2015144707A RU 2601649 C1 RU2601649 C1 RU 2601649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inhibitor
- hydrate
- formation
- hydrocarbon
- oxide
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 20
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 19
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 title claims abstract description 18
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical class OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- -1 ethylene glycol ethers Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 37
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 abstract description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylazepan-2-one Chemical compound C=CN1CCCCCC1=O JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NECRQCBKTGZNMH-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylhex-1-yn-3-ol Chemical compound CC(C)CC(C)(O)C#C NECRQCBKTGZNMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002614 Polyether block amide Polymers 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- QQJDHWMADUVRDL-UHFFFAOYSA-N didodecyl(dimethyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCC QQJDHWMADUVRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N methane clathrate Chemical compound C.C.C.C.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyldodecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(C)C YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- QJWFJOSRSZOLKK-UHFFFAOYSA-N prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C=C.NC(=O)C=C QJWFJOSRSZOLKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
- C09K8/524—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning organic depositions, e.g. paraffins or asphaltenes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к способам ингибирования образования газовых гидратов в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих воду и гидратообразующие агенты, и может быть использовано в процессах добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья для предотвращения образования газовых гидратов. Сущность: углеводородсодержащее сырье, включающее воду и гидратообразующие компоненты, обрабатывают ингибитором, в качестве которого используют композицию, содержащую кинетический ингибитор, термодинамический ингибитор и синергетическую добавку, выбранную из группы, включающей четвертичные аммониевые соли, эфиры этиленгликоля общей формулы R1OCH2CH2OR2, где R1 - атом водорода или алкильный радикал, R2 - алкильный радикал, оксиэтилированные жирные спирты, оксипропилированные жирные спирты, полиэтиленоксид, полипропиленоксид, сополимеры этиленоксида и пропиленоксида или смесь указанных веществ при следующем соотношении компонентов, мас. %: кинетический ингибитор гидратообразования 2,0-8,0; термодинамический ингибитор гидратообразования 84,0-96,0; синергетическая добавка - остальное, до 100. Достигаемый технический результат заключается в более высокой, по сравнению с известным способом, ингибирующей способности описываемого способа. 4 пр.
Description
Изобретение относится к способам ингибирования образования газовых гидратов в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих воду и гидратообразующие агенты, и может быть использовано в процессах добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья для предотвращения образования газовых гидратов.
Образование газовых гидратов в промысловом оборудовании и трубопроводах - одна из важнейших технологических проблем, возникающая при добыче, транспортировке и переработке жидкого и газообразного углеводородного сырья.
В природном газе, газовом конденсате, нефти присутствуют соединения (СН4, С2Н6, С3Н8, изо-C4H10, н-С4Н10, CO2, H2S), при определенных термобарических условиях, в присутствии воды, образующие газовые гидраты, которые, являясь твердыми кристаллическими веществами, отлагаются на стенках труб и оборудования, что приводит к резкому уменьшению пропускной способности добывающих скважин, технологических трубопроводов вплоть до их полной закупорки. Образование газогидратных пробок может привести к остановке процессов добычи, транспортировки, переработки углеводородного сырья и, как следствие, к значительным финансовым потерям.
Известен способ предотвращения гидратообразования, связанный с использованием термодинамических ингибиторов гидратообразования (ТИГ), в частности, спиртов (RU 2049957, 1998). Однако из-за высоких рабочих концентраций термодинамических ингибиторов (до 60% масс.) их применение сопряжено с высокими затратами и экологическими проблемами.
Известен способ ингибирования образования газовых гидратов, связанный с использованием кинетических ингибиторов (КИГ) (RU 2126513, 1999, RU 2134678, 1999, RU 2137740, 1999). Такого рода реагенты, не влияя на термодинамику, значительно влияют на кинетику процесса гидратообразования, увеличивая индукционный период данного процесса и уменьшая скорость кристаллизации газовых гидратов. Основными преимуществами кинетических ингибиторов гидратообразования, представляющих собой, как правило, водорастворимые полимеры, являются их невысокие рабочие концентрации (0,1-2% масс.) и низкая токсичность. Основной недостаток КИГ заключается в том, что они не могут использоваться в холодных климатических условиях при температурах ниже 0°С, так как низкие рабочие концентрации не обеспечивают существенной депрессии температуры замерзания воды. Для таких условий перспективным является подход, связанный с использованием комбинированных реагентов, сочетающих в себе достоинства кинетических ингибиторов гидратообразования и антифризных веществ.
Известен способ ингибирования газовых гидратов в углеводородсодержащем сырье путем обработки указанного сырья ингибитором, содержащим по меньшей мере один кинетический ингибитор гидратоообразования и по меньшей мере один термодинамический ингибитор гидратообразований (СА 2506925, 2006).
При этом кинетический ингибитор гидратообразования, в частности, включает аминированные полиалкиленгликоли, представленные формулой 
, в которой: каждый А независимо отобран из -СН2СН(СН3)O- или -СН(СН3)CH2O-; В представляет из себя -CH2CH2O-; a + b + с составляет от 1 до приблизительно 100; R представляет из себя -Н или -СН3; каждый R1 и R2 независимо выбраны из группы, состоящей из -Н, -СН3, -Н2СН2ОН и -СН(СН3)CH2O; d от 1 до приблизительно 6; n от 1 до приблизительно 4.
Недостатки указанного способа заключаются в высокой коррозионной активности используемых ТИГ (солей-электролитов), сложности синтеза КИГ, высоком расходе полимерного КИГ, относительно малой максимальной степени переохлаждения и недостаточном индукционном периоде гидратообразования.
Таким образом, указанный способ недостаточно эффективен.
Более близким к изобретению является способ ингибирования образования гидратов углеводородов, включающий закачку в прискважинную зону или в участок трубопровода водной композиции полимера. Указанная композиция содержит водный раствор полимера из группы, включающей: сополимер пирролидона или капролактама, терполимер на основе N-винил-2-пирролидона, диметиламиноэтилметакрилат, гидроксиэтилцеллюлозу, поливинипирролидон, поливинилкарбоксилат, полиакрилат, поливинилкапролактам, акриламидометилпропансульфонат, полиакриламид, гипан, полиоксипро в масле полимера из группы, включающей: полиакриламид, карбоксиметилцеллюлозу, эфир оксиэтилцеллюлозы, полиметакрилат, поливинилацетат или поливиниловый спирт или их сополимеры, и дополнительно - карбамидоформальдегидный концентрат КФК и гидрофобизирующую добавку при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанные водный раствор или эмульсия 0,05-5,0, КФК 0,1-5,0, гидрофобизирующая добавка 0,1-5,0, вода остальное. При этом перед закачкой указанной композиции дополнительно закачивают оторочку КФК в количестве 0,1-5,0 мас. % от массы указанной композиции и осуществляют выдержку не менее 3-5 ч. Дополнительно указанная композиция может содержать соляную или уксусную кислоту, или смесь их, или смесь соляной кислоты и концентрата низкомолекулярных кислот, или фосфорную или ортофосфорную кислоту в количестве 0,05-0,20 мас. % (RU 2504642, 2014).
Недостатки известного способа заключаются в недостаточной степени снижения (депрессии) температуры кристаллизации льда, что не позволяет применять данный способ для ингибирования гидратообразования при температурах ниже 0°C, низкой степени переохлаждения при образовании гидратов и недостаточно высоком индукционном периоде гидратообразования.
Таким образом, указанный способ недостаточно эффективен. Задача изобретения заключается в повышении эффективности способа ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье.
Поставленная задача достигается описываемым способом ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье, содержащем гидратообразующие агенты и воду путем ввода в указанное сырье ингибитора, в качестве которого используют композицию, содержащую кинетический ингибитор гидратообразования, термодинамический ингибитор гидратообразования и синергетическую добавку, выбранную из группы, включающей четвертичные аммониевые соли, эфиры этиленгликоля общей формулы R1OCH2CH2OR2, где R1 - атом водорода или алкильный радикал, a R2 - алкильный радикал, оксиэтилированные жирные спирты, оксипропилированные жирные спирты, полиэтиленоксид, полипропиленоксид, сополимеры этиленоксида и пропиленоксида или смесь указанных веществ при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| кинетический ингибитор гидратообразования | 2,0-8,0 |
| термодинамический ингибитор гидратообразования | 84,0-96,0 |
| синергетическая добавка | остальное до 100 |
Достигаемый технический результат заключается в более высокой, по сравнению с известными способами, ингибирующей способности описываемого способа.
Так, описываемый способ может быть использован для ингибирования образования газовых гидратов при степени переохлаждения до 30°C, с индукционным периодом, достигающим 40 часов и выше, в том числе, при пониженных температурах <0°C (известный способ обеспечивает ингибирование при более высоких температурах при степени переохлаждения не выше 12,6°C и индукционным периодом в диапазоне 17-36,8 часов). Используемые в составе компоненты ингибируют начальное образование (нуклеацию) газовых гидратов, замедляют образование или рост кристаллов гидратов, предотвращают агломерацию кристаллов гидратов меньшего размера в более крупные.
В качестве углеводородсодержащего сырья возможно использовать такое, как, например, нефтяные водосодержащие эмульсии, указанные эмульсии, содержащие углеводородный газ, газовый конденсат, сырье, содержащее гидратообразующий газ, воду, а также другое углеводородсодержащее сырье, содержащее воду и гидратообразующие компоненты, характерное, в частности, для процессов добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья.
Используемую композицию вводят в исходное сырье в количестве 2,5-50,0 мас.% от воды, содержащейся в указанном сырье. Ввод композиции в указанном количестве в углеводородное сырье, включающее воду и гидратообразующие компоненты, обеспечивает оптимальное содержание компонентов состава и воды, составляющем: кинетический ингибитор гидратообразования 0,1-2,0 мас. %, термодинамический ингибитор гидратообразования 5,0-40,0 мас.%, синергетическая добавка 0,1-2,0 мас. %, вода - остальное до 100 мас. %. Конкретное соотношение определяется природой компонентов композиции и термобарическими условиями на нефтегазовом объекте.
В описываемом способе в применяемой композиции для ингибирования образования гидратов в качестве кинетического ингибитора гидратообразования используют водорастворимые полимеры, такие, в частности, как поли-N-виниллактамы, замещенные полиакриламиды, сверхразветвленные полиэфирамиды, поливиниловый спирт и его производные и другие высокомолекулярные соединения, обладающие свойствами КИГ. В качестве термодинамического ингибитора гидратообразования возможно использовать, в частности, метанол, этанол, моно-, ди-, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, низкомолекулярные простые эфиры моно-, ди- и триэтиленгликоля, пропиленгликоля, мочевину или их смесь. В качестве синергетической добавки используют четвертичные аммониевые соли (например, галогениды тетрабутиламмония, галогениды цетилтриметиламмония, галогениды цетилдиметиламмония, галогениды додецилдиметиламмония, галогениды дидодецилдиметиламмония), моно- и диалкиловые эфиры этиленгликоля общей формулы R1OCH2CH2OR2, где R1 - атом водорода или алкильный радикал, в частности, с числом углеродных атомов больше 3, a R2 - алкильный радикал, в частности, с числом углеродных атомов больше 3 (например, монобутиловый эфир этиленгликоля, дибутиловый эфир этиленгликоля), оксиэтилированные жирные спирты (например, Синтанол АЛМ-10, Surfynol 485), оксипропилированные жирные спирты, полиэтиленоксид (с молекулярной массой, в частности, 200-8000), полипропиленоксид (с молекулярной массой, в частности, 200-8000), сополимеры этиленоксида и пропиленоксида (например, со средней молекулярной массой 5000) или смесь указанных веществ.
Использование такого комбинированного состава композиции позволяет повысить достоинства указанных классов ингибиторов и, как следствие, повысить эффективность ингибирования гидратообразования. С одной стороны, использование антигидратных реагентов позволяет значительно снизить расход термодинамического ингибитора гидратообразования. С другой, используемые антигидратные реагенты могут быть использованы для образования гидратов в технологических процессах при температуре <0°C благодаря тому, что входящий в композицию термодинамический ингибитор одновременно является антифризным веществом и поэтому значительно понижает температуру кристаллизации льда. Предотвращение образования льда наряду с ингибированием гидратообразования является обязательным условием, ограничивающим спектр используемых ингибиторов в условиях пониженных температур. Использование кинетического ингибитора, без применения других компонентов, не эффективно при температурах <0°C, так как вследствие низких рабочих концентраций последний не обеспечивает существенной депрессии температуры кристаллизации льда. Наличие в композиции синергетической добавки в указанных количествах предопределяет повышение ингибирующей способности композиции, позволяет снизить концентрацию и, следовательно, расход дорогостоящего полимерного КИГ. Кроме того, наличие в композиции поверхностно-активных соединений (четвертичные аммониевые соли, эфиры моно-, ди- и триэтиленгликоля, оксиэтилированные и оксипропилированные жирные спирты, сополимеры этиленоксида и пропиленоксида) придает композиции анти-агломерантные свойства.
Описываемую композицию для ингибирования образования гидратов получают следующим образом.
Вышеуказанную композицию готовят путем смешивания расчетных количеств компонентов в отдельной емкости. Для получения используемой композиции кинетический ингибитор гидратообразования растворяют в термодинамическом ингибиторе гидратообразования при температуре 20-30°C и интенсивном перемешивании. Затем в смесь при перемешивании добавляют синергетическую добавку. Готовую композицию вводят в углеводородсодержащее сырье, содержащее воду и гидратообразующие компоненты различным образом, в частности, непосредственно в сырье, закачивают в прискважинную зону или в участок трубопровода.
Изобретение иллюстрируется примерами, не ограничивающими его использование.
Способ иллюстрируется на примере использования в качестве исходного углеводородсодержащего сырья модельной смеси, состоящего из газовой смеси 95,66% СН4+4,34% С3Н8 и воды.
Пример 1
Для приготовления описываемой композиции в качестве кинетического ингибитора гидратообразования используют сополимер N-винилкапролактама и N-винилпирролидона (соотношение звеньев 1:1, средневесовая молекулярная масса 3000) в количестве 2,5 мас. %, в качестве термодинамического ингибитора гидратообразования - моноэтиленгликоль в количестве 94 мас. %, в качестве синергетической добавки - монобутиловый эфир этиленгликоля в количестве 3,5 мас. %. При этом кинетический ингибитор растворяют в моноэтиленгликоле и размешивают при температуре 20-30°C до однородной массы. В получившийся раствор добавляют монобутиловый эфир этиленгликоля и вновь перемешивают до однородной массы.
Количество добавляемой композиции в сырье составляет 27% от массы воды, содержащейся в исходном сырье. После добавления композиции полученную смесь перемешивают на магнитной мешалке до полного растворения композиции. Полученный водный раствор имеет температуру кристаллизации льда, равную минус 8°C. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав объемом 500 см3. Свободный объем автоклава продувают исходной газовой смесью с целью удаления воздуха. После продувки в автоклав подают газовую смесь до давления 4 МПа при комнатной температуре. Содержимое автоклава перемешивают лопастной мешалкой со скоростью 600 об/мин и охлаждают со скоростью 1°C/ч. Образование гидрата начинается при температуре минус 7,7°C, что соответствует степени переохлаждения 21,4°C (равновесная температура 13,7°C для неингибированной системы).
Индукционный период гидратообразования измеряют следующим образом. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав. Свободный объем автоклава продувают гидратообразующим газом с целью удаления воздуха. Содержимое автоклава при перемешивании со скоростью 600 об/мин охлаждают до минус 3°C и термостатируют. В автоклав подают газовую смесь до давления 3,58 МПа. Процесс гидратообразования начинается через 38,6 часов после подачи гидратообразующего газа. Таким образом, индукционный период составляет 38,6 часов.
Пример 2
Для приготовления описываемой композиции в качестве кинетического ингибитора гидратообразования используют сополимер N-винилкапролактама и N-винилпирролидона (соотношение звеньев 1:1, средневесовая молекулярная масса 3000) в количестве 5,0 мас. %, в качестве термодинамического ингибитора гидратообразования - метанол в количестве 90 мас. %, в качестве синергетической добавки - бромид тетрабутиламмония в количестве 5,0 мас. %. При этом кинетический ингибитор растворяют в метаноле и размешивают при температуре 20-30°C до однородной массы. В получившийся раствор добавляют бромид тетрабутиламмония и вновь перемешивают до однородной массы.
Количество добавляемой композиции в сырье составляет 11 мас. % от количества воды, содержащейся в исходном сырье. После добавления композиции полученную смесь перемешивают на магнитной мешалке до полного растворения композиции. Полученный водный раствор имеет температуру кристаллизации льда, равную минус 8°C. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав. Свободный объем автоклава продувают исходной газовой смесью с целью удаления воздуха. После продувки в автоклав подают газовую смесь до давления 4 МПа при комнатной температуре. Содержимое автоклава перемешивают лопастной мешалкой со скоростью 600 об/мин и охлаждают со скоростью 1°C/ч. Образование гидрата начинается при температуре минус 7,5°C, что соответствует степени переохлаждения 21,2°C (равновесная температура 13,7°C для неингибированной системы).
Индукционный период гидратообразования измеряют следующим образом. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав. Свободный объем автоклава продувают гидратообразующим газом с целью удаления воздуха. Содержимое автоклава при перемешивании со скоростью 600 об/мин охлаждают до минус 3°C и термостатируют. В автоклав подают газовую смесь до давления 3,58 МПа. Процесс гидратообразования начинается через 37,1 часов после подачи гидратообразующего газа. Таким образом, индукционный период составляет 37,1 часа.
Пример 3
Для приготовления описываемой композиции в качестве кинетического ингибитора гидратообразования используют поли(N-винилкапролактам) (средневесовая молекулярная масса 3000) в количестве 8,0 мас. %, в качестве термодинамического ингибитора гидратообразования - этанол в количестве 84 мас. %, в качестве синергетической добавки - оксиэтилированный жирный спирт Синтанол АЛМ-10 4,0 мас.% и бромид цетилтриметиламмония 4 мас. %. При этом кинетический ингибитор растворяют в этаноле и размешивают при температуре 20-30°C до однородной массы. В получившийся раствор добавляют Синтанол АЛМ-10, бромид цетилтриметиламмония и вновь перемешивают до однородной массы.
Количество добавляемой композиции в сырье составляет 8,0 мас. % от количества воды, содержащейся в исходном сырье. После добавления полученную смесь перемешивают на магнитной мешалке до полного растворения композиции. Полученный водный раствор имеет температуру кристаллизации льда равную минус 4,5°C. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав. Свободный объем автоклава продувают исходной газовой смесью с целью удаления воздуха. После продувки в автоклав подают газовую смесь до давления 4 МПа при комнатной температуре. Содержимое автоклава перемешивают лопастной мешалкой со скоростью 600 об/мин и охлаждают со скоростью 1°C/ч. Образование гидрата начинается при температуре минус 4,1°C, что соответствует степени переохлаждения 18,0°C (равновесная температура 13,9°C для неингибированной системы).
Индукционный период гидратообразования измеряли следующим образом. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав. Свободный объем автоклава продувают исходным сырьем с целью удаления воздуха. Содержимое автоклава при перемешивании со скоростью 600 об/мин охлаждают до 0°C и термостатируют. В автоклав подают газовую смесь до давления 3,65 МПа. Процесс гидратообразования начинается через 40,1 часов после подачи гидратообразующего газа. Таким образом, индукционный период составляет 40,1 часов.
Пример 4
Для приготовления описываемой композиции в качестве кинетического ингибитора гидратообразования используют поли(N-винилкапролактам) (средневесовая молекулярная масса 3000) в количестве 4,8 мас. %, в качестве термодинамического ингибитора гидратообразования - метанол в количестве 90,2 мас. %, в качестве синергетической добавки - лапрол (полипропиленоксид) 5,0 мас. %. При этом кинетический ингибитор растворяют в метаноле и размешивают при температуре 20-30°C до однородной массы. В получившийся раствор добавляют лапрол и вновь перемешивают до однородной массы.
Количество добавляемой композиции в сырье составляет 26,7 мас. % от количества воды, содержащейся в исходном сырье. После добавления полученную смесь перемешивают на магнитной мешалке до полного растворения композиции. Полученный водный раствор имеет температуру кристаллизации льда, равную минус 19°C. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав. Свободный объем автоклава продувают исходной газовой смесью с целью удаления воздуха. После продувки в автоклав подают газовую смесь до давления 4 МПа при комнатной температуре. Содержимое автоклава перемешивают лопастной мешалкой со скоростью 600 об/мин и охлаждают со скоростью 1°C/ч. Образование гидрата начинается при температуре минус 15,1°C, что соответствует степени переохлаждения 28,5°C (равновесная температура 13,4°C для неингибированной системы).
Индукционный период гидратообразования измеряли следующим образом. 250 см3 полученного раствора помещают в автоклав. Свободный объем автоклава продувают исходным сырьем с целью удаления воздуха. Содержимое автоклава при перемешивании со скоростью 600 об/мин охлаждают до минус 10°C и термостатируют. В автоклав подают газовую смесь до давления 3,55 МПа. Процесс гидратообразования начинается через 45,3 часов после подачи гидратообразующего газа. Таким образом, индукционный период составляет 45,3 часа.
Проведение описываемого способа с использованием иного сырья, композиции, содержащей иные вышеперечисленные вещества, в иных концентрациях, входящих в указанный выше интервал, приводит к аналогичным результатам.
Из приведенных данных следует, что описываемый способ обладает более высокой ингибирующей способностью, чем известный.
Claims (1)
- Способ ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье, содержащем гидратообразующие компоненты и воду путем ввода в указанное сырье ингибитора, в качестве которого используют композицию, содержащую кинетический ингибитор гидратообразования, термодинамический ингибитор гидратообразования и синергетическую добавку, выбранную из группы, включающей четвертичные аммониевые соли, эфиры этиленгликоля общей формулы R1OCH2CH2OR2, где R1 - атом водорода или алкильный радикал, R2 - алкильный радикал, оксиэтилированные жирные спирты, оксипропилированные жирные спирты, полиэтиленоксид, полипропиленоксид, сополимеры этиленоксида и пропиленоксида или смесь указанных веществ при следующем соотношении компонентов, мас. %:
кинетический ингибитор гидратообразования 2,0-8,0 термодинамический ингибитор гидратообразования 84,0-96,0 синергетическая добавка остальное до 100
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144707/03A RU2601649C1 (ru) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Способ ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144707/03A RU2601649C1 (ru) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Способ ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2601649C1 true RU2601649C1 (ru) | 2016-11-10 |
Family
ID=57278071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015144707/03A RU2601649C1 (ru) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Способ ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2601649C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761000C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-12-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Способ предупреждения льдообразования в газосборном трубопроводе |
| CN116293467A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 中国石油大学(北京) | 一种基于热动耦合的海底混输管道水合物抑制方法 |
| CN121184753A (zh) * | 2025-11-27 | 2025-12-23 | 新疆敦华绿碳技术股份有限公司 | 一种用于碳封存的复合水合物抑制剂 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432292A (en) * | 1992-11-20 | 1995-07-11 | Colorado School Of Mines | Method for controlling clathrate hydrates in fluid systems |
| RU2126513C1 (ru) * | 1994-09-15 | 1999-02-20 | Эксон продакшн рисерч компани | Способ замедления образования гидратов |
| RU2134678C1 (ru) * | 1995-06-08 | 1999-08-20 | Эксон продакшн рисерч компани | Способ ингибирования образования гидратов |
| RU2137740C1 (ru) * | 1995-06-08 | 1999-09-20 | Эксон продакшн рисерч компани | Способ ингибирования образования клатрат-гидратов в жидкости |
| RU2167846C2 (ru) * | 1996-05-15 | 2001-05-27 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Способ ингибирования или замедления образования, роста и/или агломерации газовых гидратов |
| RU2237052C1 (ru) * | 2003-05-13 | 2004-09-27 | Кардаш Сергей Александрович | Способ ингибирования образования клатрат-гидратов |
| CA2506925C (en) * | 2005-04-05 | 2010-12-14 | Bj Services Company | Method of completing a well with hydrate inhibitors |
| RU2504642C2 (ru) * | 2012-03-26 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром инновации" | Способ ингибирования образования гидратов углеводородов |
-
2015
- 2015-10-19 RU RU2015144707/03A patent/RU2601649C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432292A (en) * | 1992-11-20 | 1995-07-11 | Colorado School Of Mines | Method for controlling clathrate hydrates in fluid systems |
| RU2126513C1 (ru) * | 1994-09-15 | 1999-02-20 | Эксон продакшн рисерч компани | Способ замедления образования гидратов |
| RU2134678C1 (ru) * | 1995-06-08 | 1999-08-20 | Эксон продакшн рисерч компани | Способ ингибирования образования гидратов |
| RU2137740C1 (ru) * | 1995-06-08 | 1999-09-20 | Эксон продакшн рисерч компани | Способ ингибирования образования клатрат-гидратов в жидкости |
| RU2167846C2 (ru) * | 1996-05-15 | 2001-05-27 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Способ ингибирования или замедления образования, роста и/или агломерации газовых гидратов |
| RU2237052C1 (ru) * | 2003-05-13 | 2004-09-27 | Кардаш Сергей Александрович | Способ ингибирования образования клатрат-гидратов |
| CA2506925C (en) * | 2005-04-05 | 2010-12-14 | Bj Services Company | Method of completing a well with hydrate inhibitors |
| RU2504642C2 (ru) * | 2012-03-26 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром инновации" | Способ ингибирования образования гидратов углеводородов |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761000C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-12-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Способ предупреждения льдообразования в газосборном трубопроводе |
| RU2761000C9 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Способ предупреждения льдообразования в газосборном трубопроводе |
| CN116293467A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 中国石油大学(北京) | 一种基于热动耦合的海底混输管道水合物抑制方法 |
| CN121184753A (zh) * | 2025-11-27 | 2025-12-23 | 新疆敦华绿碳技术股份有限公司 | 一种用于碳封存的复合水合物抑制剂 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2562974C2 (ru) | Композиция и способ снижения агломерации гидратов | |
| CN102356140B (zh) | 抑制气体水合物形成的添加剂 | |
| EP1050567B1 (de) | Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung | |
| EP2651877B1 (en) | Composition and method for reducing hydrate agglomeration | |
| US6177497B1 (en) | Additives for inhibiting gas hydrate formation | |
| RU2167846C2 (ru) | Способ ингибирования или замедления образования, роста и/или агломерации газовых гидратов | |
| EP2938604B1 (en) | Beta-amino ester gas hydrate inhibitors | |
| US7297823B2 (en) | Additives for inhibiting the formation of gas hydrates | |
| RU2601649C1 (ru) | Способ ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье | |
| IT201600130571A1 (it) | Inibitori di idrati di gas | |
| EP2970748A1 (en) | Foamers for liquid removal | |
| IT201600130556A1 (it) | Inibitori di idrati di gas | |
| RU2601355C1 (ru) | Состав для ингибирования образования гидратов в углеводородсодержащем сырье | |
| NO344577B1 (no) | Fremgangsmåter for å inhibere hydratblokkeringer i olje- og gassrørledninger ved å bruke enkle kvartære ammonium- og fosfoniumforbindelser | |
| RU2436806C1 (ru) | Способ ингибирования образования газовых гидратов | |
| US12460122B2 (en) | Composition that can be used to delay the formation of gas hydrates | |
| WO2022005775A1 (en) | Hydrate inhibitors | |
| RU2705645C1 (ru) | Ингибитор гидратообразования | |
| FR3044321A1 (fr) | Composition pour limiter la formation et/ou l'agglomeration d'hydrates de gaz | |
| US20130112923A1 (en) | Composition and Method for Inhibiting Gas Hydrate Formation | |
| EP3622018A1 (fr) | Composition permettant de retarder la formation d'hydrates de gaz | |
| BR112019008566A2 (pt) | composição, método para inibir formação de hidratos de gás, e, composição de inibidor de hidrato de gás | |
| EP2920408B1 (en) | Kinetic hydrate inhibitors with pendent amino functionality | |
| CN102791752B (zh) | 用于抑制气体水合物形成的添加剂 | |
| WO2023200839A1 (en) | Solid paraffin inhibitor and corrosion inhibitor compositions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170614 |