RU2727781C1 - Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well - Google Patents

Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well Download PDF

Info

Publication number
RU2727781C1
RU2727781C1 RU2019139120A RU2019139120A RU2727781C1 RU 2727781 C1 RU2727781 C1 RU 2727781C1 RU 2019139120 A RU2019139120 A RU 2019139120A RU 2019139120 A RU2019139120 A RU 2019139120A RU 2727781 C1 RU2727781 C1 RU 2727781C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
samples
content
oil
ashing
Prior art date
Application number
RU2019139120A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Владимировна Полякова
Святослав Валерьевич Суховерхов
Павел Анатольевич Задорожный
Вера Богдановна Логвинова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority to RU2019139120A priority Critical patent/RU2727781C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2727781C1 publication Critical patent/RU2727781C1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

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)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to oil industry, namely to analysis of chemical and mineral composition of deposits formed during oil production in oil-field equipment. Method of analyzing composition of deposits formed in equipment of oil producing well includes sampling, separation thereof into samples, determining in one of them moisture content with subsequent ashing thereof, wherein ratio of weight of sample before and after ashing is used to determine fraction of organic and inorganic compounds present in sample and, taking into account obtained results, other samples are divided and analyzed, ashing is carried out at 600–650 °C, sample is initially divided into three samples, A, B, C, in one of which, A, determine the content of water and, additionally, total content of water and volatile organic compounds, as well as the total content of inorganic compounds in the other sample, B, the total amount of petroleum hydrocarbons is determined as the difference in the weight of the initial and washed with toluene samples, wherein remaining solid fraction of sample B is divided into two samples, Band B, from one, B, determining inorganic components, and from other, B, – toluene-insoluble organic compounds, particularly polymers, wherein if the amount of petroleum hydrocarbons in deposits exceeds 50 %, the third portion of the sample, sample C, is analyzed for paraffin content.EFFECT: high information value of obtained results and completeness of investigations, with provision of data required for development and correction of measures for protection of oil-field equipment from deposits, selection of appropriate chemical regents for their prevention and removal.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности, к исследованию отложений, образующихся в процессе добычи нефти в нефтепромысловом оборудовании, а именно, к анализу их химического и минерального состава, и может найти применение при проведении штатных и внеплановых работ по технологическому обслуживанию скважины, а также послужить руководством при выборе необходимых реагентов: ингибиторов и растворителей.The invention relates to the oil industry, in particular, to the study of deposits formed in the process of oil production in oilfield equipment, namely, to the analysis of their chemical and mineral composition, and can be used in routine and unscheduled work on the technological maintenance of the well, as well as serve as a guide in the selection of the necessary reagents: inhibitors and solvents.

Образование отложений приводит к выходу из строя оборудования, причиной которого является коррозия и нарушение герметичности трубопроводов, и устранение которых требует введения в систему агрессивных химических реагентов. Максимально полная информация о составе отложений позволяет сделать правильный выбор очищающих реагентов, а также составов, ингибирующих образование отложений, и тем самым ограничить и снизить техногенные риски.The formation of deposits leads to equipment failure, the cause of which is corrosion and leakage of pipelines, and the elimination of which requires the introduction of aggressive chemical reagents into the system. The most complete information on the composition of deposits allows you to make the right choice of cleaning reagents, as well as compositions that inhibit the formation of deposits, and thereby limit and reduce man-made risks.

Известен (RU 2263161, опубл. 2005.10.27) способ получения проб отложений с поверхности оболочек циркониевых твэлов (тепловыделяющих элементов) посредством приведения оболочки в контакт с водным раствором минеральных кислот, содержащим 60% разбавленной соляной кислоты (1:1) и 20% концентрированной азотной кислоты, который заливают в цилиндрический пенал из термостойкого, химически стойкого и чистого по содержанию примесных элементов материала, нагревают до температуры 50-90°С, в нагретый раствор помещают твэл или его участок, выдерживают в растворе 10-30 мин до полного растворения отложений. После этого определяют химический состав отложений непосредственно из раствора методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-АЭС) и оценивают их коррозионное воздействие. Получение проб отложений с помощью кислотного раствора имеет свои преимущества в сравнении с механическим, однако исследование состава отложений на нефтепромысловом оборудовании требует более щадящих методов пробоподготовки. Получение образцов отложений в известном способе путем их снятия растворением с помощью кислот приводит к утрате органической составляющей, которая имеет немаловажное значение в случае ее присутствия в отложениях на нефтепромысловом оборудовании. Кроме того, известный способ не предусматривает определения минерального состава, при этом определение катионного состава неорганической части ограничивается одним методом анализа.It is known (RU 2263161, publ. 2005.10.27) a method of obtaining samples of deposits from the surface of the cladding of zirconium fuel elements (fuel elements) by bringing the cladding into contact with an aqueous solution of mineral acids containing 60% diluted hydrochloric acid (1: 1) and 20% concentrated nitric acid, which is poured into a cylindrical case made of heat-resistant, chemically resistant and pure material in terms of the content of impurity elements, is heated to a temperature of 50-90 ° C, a fuel element or its section is placed in a heated solution, kept in a solution for 10-30 minutes until the deposits are completely dissolved ... After that, the chemical composition of the deposits is determined directly from the solution by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) and their corrosive effect is assessed. Obtaining sediment samples using an acidic solution has advantages over a mechanical solution, however, studying the composition of sediments on oilfield equipment requires more gentle methods of sample preparation. Obtaining sediment samples in a known method by removing them by dissolving with acids leads to the loss of the organic component, which is of no small importance if it is present in the sediments on oilfield equipment. In addition, the known method does not provide for the determination of the mineral composition, while the determination of the cationic composition of the inorganic part is limited to one analysis method.

Известен способ исследования отложений, образовавшихся на стенках эксплуатационной колонны скважины, описанный в патенте RU 2209965, опубл. 2003.03.10, который включает заполнение скважины без насосно-компрессорных труб жидкостью глушения, спуск в нее многосекционного пробоотборного устройства и определение продольного профиля и состава твердых отложений по глубине колонны. Для этого на каждой заданной глубине с помощью упомянутого устройства осуществляют секционный отбор образцов твердых отложений со стенок колонны не менее чем в трех точках, равномерно расположенных по внутренней ее окружности, при этом срабатывание каждой секции по глубине скважины производят поочередно при соответствующих величинах гидростатического давления столба жидкости, а затем на поверхности производят измерение толщины и физико-химический анализ отобранных образцов. Известный способ фактически сводится к отбору проб отложений на стенках эксплуатационной колонны; методы их физико-химического анализа в описании не раскрыты. Кроме того, известный способ описан только для эксплуатационной колонны. К тому же он осуществим только во время капитального ремонта, при этом требует сложного устройства и определенных условий для своего осуществления. В частности, для отбора прочных отложений на значительной глубине необходима герметизация устья и создание избыточного давления, обеспечивающего срабатывание пробозаборных гильз на глубине остановки упомянутого устройства.A known method for studying deposits formed on the walls of the production casing of the well, described in patent RU 2209965, publ. 2003.03.10, which includes filling a well without tubing with a kill fluid, lowering a multi-section sampling device into it and determining the longitudinal profile and composition of solid deposits along the depth of the string. To do this, at each predetermined depth using the above device, sectional sampling of solid deposits from the walls of the column is carried out at least at three points evenly spaced along its inner circumference, while the actuation of each section along the depth of the well is performed alternately at the corresponding values of the hydrostatic pressure of the liquid column , and then the thickness measurement and physicochemical analysis of the selected samples are performed on the surface. The known method actually boils down to sampling deposits on the walls of the production casing; the methods of their physical and chemical analysis are not disclosed in the description. In addition, the known method is described only for the production casing. In addition, it is feasible only during a major overhaul, while it requires a complex device and certain conditions for its implementation. In particular, for the selection of solid deposits at a considerable depth, it is necessary to seal the wellhead and create an excess pressure, which ensures the actuation of the sampling sleeves at the stop depth of the said device.

Наиболее близким к предлагаемому, в первую очередь, по решаемым задачам, является способ исследования отложений, отобранных на нефтепромысловом оборудовании (CN106203884, опубл. 2014.06.25), который включает определение влажности отобранного образца, его сушку при 110°С и разделение высушенного образца на две пробы, А и Б, одну из которых, а именно, пробу А, озоляют и по соотношению массы до и после обжига классифицируют материал как органический либо неорганический, после чего, в случае органической природы образца анализируют пробу Б на содержание парафинов, смол и асфальтенов, а в случае неорганической делят эту пробу на две части: одну для качественного, другую для количественного определения ионов кальция, магния, железа, кремния и сульфат-иона, при этом кальций и магний определяют титрованием раствором ЭДТА, железо и кремний - фотометрическим методом.The closest to the proposed one, first of all, in terms of the tasks being solved, is a method for studying sediments sampled on oilfield equipment (CN106203884, publ. 2014.06.25), which includes determining the moisture content of the sampled sample, drying it at 110 ° C and dividing the dried sample into two samples, A and B, one of which, namely sample A, is ashed and, according to the mass ratio before and after firing, the material is classified as organic or inorganic, after which, in the case of the organic nature of the sample, sample B is analyzed for the content of paraffins, resins and asphaltenes, and in the case of inorganic, this sample is divided into two parts: one for qualitative, the other for quantitative determination of calcium, magnesium, iron, silicon and sulfate ions, while calcium and magnesium are determined by titration with EDTA solution, iron and silicon - photometric method ...

Известный способ не предусматривает определения минерального состава отложений, число количественно определяемых неорганических составляющих является ограниченным, вдобавок озоление при 750-950°С приводит к дополнительной потере неорганики: хлоридов калия и натрия и карбонатов. Помимо этого при определении влажности в известном способе не учитывается, что при сушке (110°С) удаляется не только вода, но и легколетучие органические соединения, что вносит неточность в полученные результаты. Недостаточная полнота выполненных анализов в целом является причиной недостаточной информативности полученных результатов и в значительной мере снижает их вклад в решение проблемы отложений в нефтепромысловом оборудовании.The known method does not provide for the determination of the mineral composition of the sediments, the number of quantitatively determined inorganic components is limited, in addition, ashing at 750-950 ° C leads to additional loss of inorganics: potassium and sodium chlorides and carbonates. In addition, when determining the moisture content in the known method, it is not taken into account that during drying (110 ° C) not only water is removed, but also volatile organic compounds, which introduces inaccuracy into the results obtained. Insufficient completeness of the performed analyzes in general is the reason for the insufficient information content of the results obtained and significantly reduces their contribution to solving the problem of deposits in oilfield equipment.

Задачей изобретения является создание способа исследования отложений, образующихся в процессе добычи нефти в нефтепромысловом оборудовании, обеспечивающего ту полноту информации о химическом и минеральном составе упомянутых отложений, которая необходима для решения проблем предотвращения их образования, а также их удаления.The objective of the invention is to create a method for studying sediments formed during oil production in oilfield equipment, providing that completeness of information about the chemical and mineral composition of the said sediments, which is necessary to solve the problems of preventing their formation, as well as their removal.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении информативности получаемых результатов исследований за счет расширения круга выполняемых анализов и увеличения полноты исследований, с обеспечением данных, необходимых для разработки и корректировки мероприятий по защите нефтепромыслового оборудования от отложений, выбора соответствующих химических регентов для их профилактики и удаления.The technical result of the proposed method consists in increasing the information content of the obtained research results by expanding the range of analyzes performed and increasing the completeness of research, providing the data necessary for the development and adjustment of measures to protect oilfield equipment from deposits, the selection of appropriate chemical reagents for their prevention and removal.

Указанный результат достигают способом исследования состава отложений, образующихся в нефтепромысловом оборудовании, включающим отбор образца, разделение его на пробы, определение в одной из них содержания влаги с последующим озолением, при этом по соотношению массы пробы до и после озоления устанавливают долю присутствующих в пробе органических и неорганических соединений и с учетом полученных результатов проводят деление и анализ остальных проб, в котором, в отличие от известного, озоление проводят при 600-650°С, образец изначально делят на три пробы, А, Б, В, в одной из которых, А, определяют содержание воды и, дополнительно, суммарное содержание воды и легколетучих органических соединений, а также устанавливают общее содержание неорганических соединений, в другой пробе, Б, определяют суммарное количество нефтяных углеводородов как разность масс исходной и промытой толуолом пробы, при этом оставшуюся твердую фракцию пробы Б разделяют на две пробы, Б1 и Б2, из одной, Б1, проводят определение неорганических компонентов, а из другой, Б2, - нерастворимых в толуоле органических соединений, в частности, полимеров, при этом если количество нефтяных углеводородов в отложениях превышает 50%, анализируют третью часть образца, пробу В, на содержание парафинов.This result is achieved by a method for studying the composition of deposits formed in oilfield equipment, including sampling, dividing it into samples, determining the moisture content in one of them, followed by ashing, while the proportion of organic and of inorganic compounds and taking into account the results obtained, the division and analysis of the remaining samples is carried out, in which, unlike the known, ashing is carried out at 600-650 ° C, the sample is initially divided into three samples, A, B, C, in one of which, A , determine the water content and, additionally, the total content of water and volatile organic compounds, and also establish the total content of inorganic compounds, in another sample, B, determine the total amount of petroleum hydrocarbons as the difference between the masses of the original and washed with toluene samples, while the remaining solid fraction of the sample B is divided into two samples, B 1 and B 2 , from one, B 1 , carrying out t determination of inorganic components, and from the other, B 2 , - organic compounds insoluble in toluene, in particular polymers, while if the amount of petroleum hydrocarbons in the sediments exceeds 50%, a third of the sample, sample C, is analyzed for paraffin content.

В преимущественном варианте осуществления изобретения для неорганической части отложений количественно определяют все элементы от углерода до урана, содержание которых превышает 0,001 масс. %.In an advantageous embodiment of the invention, for the inorganic portion of the deposits, all elements from carbon to uranium are quantified, the content of which exceeds 0.001 wt. %.

Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:

Образцы отложений, отобранные из нефтепромыслового оборудования, т.е. из оборудования добывающей нефтяной скважины, имеют сложный состав, включающий твердые составляющие, органическую и неорганическую, а также воду и другие жидкие и легколетучие компоненты, что определяет необходимость деления отобранных образцов на отдельные пробы для устранения нежелательных взаимодействий анализируемых компонентов в ходе проведения исследований и возможного влияния этого взаимодействия на полученные результаты. Проведение исследования образцов отложений на отдельных пробах обеспечивает возможность оптимального подбора и необходимой корректировки методов их анализа, при этом позволяет расширить круг анализируемых компонентов, входящих в состав отложений, и уточнить структуру последних.Sediment samples taken from oilfield equipment, i.e. from equipment of an oil production well, have a complex composition, including solid components, organic and inorganic, as well as water and other liquid and highly volatile components, which determines the need to divide the selected samples into separate samples to eliminate unwanted interactions of the analyzed components during research and possible influence this interaction to the results obtained. Carrying out a study of sediment samples on individual samples provides the possibility of optimal selection and the necessary adjustment of the methods of their analysis, while allowing to expand the range of analyzed components that make up the sediments, and to clarify the structure of the latter.

После отбора образец отложений делят на три части с условными обозначениями: пробы А, Б и В.After sampling, the sediment sample is divided into three parts with conventional symbols: samples A, B and C.

Пробу А делят на две: пробу A1 и пробу А2. В одной из них, A1, известным методом, отгонкой с толуолом, определяют содержание воды.Sample A is divided into two: sample A 1 and sample A 2 . In one of them, A 1 , the water content is determined by a known method by distillation with toluene.

Из другой части пробы А, пробы А2, определяют суммарное количество воды и легколетучих соединений, для этого ее высушивают при 105°С. Затем по разнице результатов в А2 и A1 определяют содержание легколетучих соединений. Такой подход, позволяет уточнить оценку обводненности отложений.From another portion of the sample A, sample A 2, define the total amount of water and volatile compounds, for this purpose it was dried at 105 ° C. Then, by the difference between the results in A 2 and A 1 , the content of volatile compounds is determined. This approach makes it possible to refine the assessment of the water cut of the sediments.

Пробу А2 затем озоляют при 600-650°С до постоянной массы для определения суммарного содержания органического вещества в отложениях. Озоление при температурах в заявляемом интервале позволяет минимизировать потери неорганических соединений: хлоридов натрия и калия, а также карбонатов. Общее содержание неорганических соединений определяют гравиметрическим методом как массовую долю золы.Sample A 2 is then ashed at 600-650 ° C to constant weight to determine the total content of organic matter in the sediments. Ashing at temperatures in the claimed range minimizes the loss of inorganic compounds: sodium and potassium chlorides, as well as carbonates. The total content of inorganic compounds is determined by the gravimetric method as the mass fraction of ash.

Пробу Б промывают толуолом для отделения и количественного определения нефтяных углеводородов как потерю массы после промывания образца толуолом.Sample B is rinsed with toluene to separate and quantify petroleum hydrocarbons as weight loss after rinsing the sample with toluene.

Из пробы Б отбирают часть, пробу Б1, для определения органических соединений, а из оставшейся части определяют минеральный и элементный состав отложения.A part, sample B 1 , is taken from sample B to determine organic compounds, and from the remaining part, the mineral and elemental composition of the sediment is determined.

Если содержание нефтяных углеводородов в отложениях составляет более 50%, то анализируют пробу В, в которой хроматографическими методами определяют содержание парафинов. Анализ выполняют на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором и инжектором с программированием температуры.If the content of petroleum hydrocarbons in the sediments is more than 50%, then sample B is analyzed, in which the paraffin content is determined by chromatographic methods. The analysis is performed on a gas chromatograph with a flame ionization detector and a temperature programmable injector.

Отделение нефтяных углеводородов позволяет определить в образцах отложений входящие в их состав парафины, полимеры и другие органические соединения.The separation of petroleum hydrocarbons makes it possible to determine in the sediment samples the paraffins, polymers and other organic compounds included in their composition.

Совокупность проведенных исследований и полученные результаты обеспечивают важную информацию о процессах осадкообразования, позволяют создавать химические модели для изучения механизмов образования и возможных способов удаления отложений.The totality of the studies carried out and the results obtained provide important information about the processes of sediment formation, allow the creation of chemical models for studying the mechanisms of formation and possible ways to remove sediments.

Примеры конкретного осуществления способаExamples of specific implementation of the method

Пример 1Example 1

Образец массой 150 г делили на 3 части (пробы А, Б и В).A sample weighing 150 g was divided into 3 parts (samples A, B and C).

Из пробы А отбирали навеску массой 15 г (проба A1), помещали в круглодонную колбу, добавляли 100 мл толуола и отгоняли воду в ловушку Дина-Старка с обратным холодильником. Содержание воды составило 5,8 масс. %.From the selected sample A sample of 15 g weight (sample 1 A) placed in a round bottom flask was added 100 mL of toluene and water was distilled off in a Dean-Stark trap with reflux condenser. The water content was 5.8 wt. %.

Из той же пробы А отбирали еще одну навеску 15 г (проба А2), высушивали при 105°С до постоянной массы. Определяли содержание легколетучих органических соединений по разнице между потерей массы и количеством воды, найденном из пробы A1. Потеря массы составила 6,53 масс. %, таким образом содержание легколетучих органических соединений составило 0,73 масс. %.In the same sample A taken another sample of 15 g (sample A 2), dried at 105 ° C to constant weight. The content of volatile organic compounds by the difference between the weight loss and the amount of water results from the samples A 1. The weight loss was 6.53 wt. %, thus the content of volatile organic compounds was 0.73 wt. %.

Общее содержание неорганических соединений определяли как массовую долю остатка после прокаливания в муфельной печи при температуре 600-650°С. Содержание золы составило 87,14 масс. %, органической части 6,33 масс. % (сумма нефтяных углеводородов и нерастворимых в толуоле органических соединений).The total content of inorganic compounds was determined as the mass fraction of the residue after calcining in a muffle furnace at a temperature of 600-650 ° C. The ash content was 87.14 wt. %, organic part 6.33 mass. % (the sum of petroleum hydrocarbons and organic compounds insoluble in toluene).

Пробу Б (30 г) взвешивали и промывали толуолом, затем сушили в сушильном шкафу до постоянной массы при 120°С и подсчитывали содержание нефтяных углеводородов как потерю массы после упомянутого промывания. Содержание нефтяных углеводородов составило 4,73 масс. %. Высушенную пробу Б разделили на две, Б1 и Б2.Sample B (30 g) was weighed and washed with toluene, then dried in an oven to constant weight at 120 ° C, and the content of petroleum hydrocarbons was calculated as the weight loss after said washing. The content of petroleum hydrocarbons was 4.73 wt. %. The dried sample B was divided into two, B 1 and B 2 .

Минеральный состав отложений определяли в 10 граммах пробы Б1 методом рентгенофазового анализа (РФА) с записью рентгенограмм на рентгеновском дифрактометре D8 ADVANCE (Bruker, Germany) по методу Брег-Бретано с вращением образца. Идентификацию экспериментальных данных выполняли с учетом всех дифракционных отражений с использованием программы поиска EVA с банком данных PDF-2. Результаты показали, что основными компонентами осадка являются сульфат бария (барит), карбонаты кальция (кальцит) и магния (магнезиальный кальцит), диоксид кремния (кварц).The mineral composition of the deposits was determined in 10 grams of sample B 1 by X-ray phase analysis (XRF) with recording of X-ray diffraction patterns on a D8 ADVANCE X-ray diffractometer (Bruker, Germany) using the Breg-Bretano method with sample rotation. Experimental data were identified taking into account all diffraction reflections using the EVA search program with a PDF-2 databank. The results showed that the main components of the sediment are barium sulfate (barite), calcium carbonates (calcite) and magnesium (magnesian calcite), silicon dioxide (quartz).

Элементный состав устанавливали с помощью метода энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа (ЭДРФА) с записью спектров. Идентификацию элементов производили по характеристическим K и L линиям спектра, а интенсивность этих сигналов считали пропорциональной содержанию элемента.The elemental composition was determined using the method of energy dispersive X-ray fluorescence analysis (EDXFA) with the recording of spectra. The elements were identified by the characteristic K and L lines of the spectrum, and the intensity of these signals was considered proportional to the content of the element.

Для количественного анализа неорганических соединений 5 г пробы Б1 запрессовывали в таблетку-излучатель и записывали рентгенофлуоресцентный спектр на энергодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре Shimadzu EDX-800-HS (Япония). Расчет концентрации элементов проводится с помощью программного обеспечения спектрометра.For the quantitative analysis of inorganic compounds, 5 g of sample B 1 was pressed into an emitting tablet and the X-ray fluorescence spectrum was recorded on a Shimadzu EDX-800-HS energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (Japan). The calculation of the concentration of elements is carried out using the software of the spectrometer.

Пробу Б2 использовали для идентификации природы твердых органических соединений нерастворимых в толуоле. Для этого брали 100 мг пробы Б2 и проводили пиролитическую хромато-масс-спектрометрию (Пи-ГХ/МС). Пиролиз выполняли на газовом хромато-масс-спектрометре Shimadzu GCMS QP-2010 с пиролизером Double-Shot Pyrolyzer PY-2020iD. Температура пиролиза 600°С, температура интерфейса пиролизера PY/GC - 320°С. Разделение продуктов пиролиза проводили на колонке Ultra ALLOY-5MS при программировании температуры колонки от 40 до 320°С со скоростью 20°С/мин с использованием гелия в качестве газа-носителя. Идентификацию продуктов проводили с помощью программного обеспечения F-Search "All-in-One".Sample B 2 was used to identify the nature of solid organic compounds insoluble in toluene. For this, 100 mg of sample B 2 was taken and pyrolytic gas chromatography-mass spectrometry (Pi-GC / MS) was performed. Pyrolysis was performed on a Shimadzu GCMS QP-2010 gas chromatography-mass spectrometer with a Double-Shot Pyrolyzer PY-2020iD pyrolyzer. The pyrolysis temperature is 600 ° С, the interface temperature of the PY / GC pyrolyzer is 320 ° С. Separation of pyrolysis products was carried out on an Ultra ALLOY-5MS column with programming the column temperature from 40 to 320 ° С at a rate of 20 ° С / min using helium as a carrier gas. The products were identified using the F-Search "All-in-One" software.

В образце идентифицированы полимеры, представляющие собой сульфатированные производные полиакриловой кислоты (сходство спектров 95%). Для подтверждения идентификации проводили дополнительные ИК-спектрометрические исследования. Навеску 100 мг из пробы Б2 помещали последовательно в приставки к ИК-спектрофотометру с Фурье-преобразованием Shimadzu IRAffinity-1S (Япония) Miracle-10 и DRS-8000 и записывали спектры в диапазоне 4000-600 см-1. Идентификацию проводили с помощью программного обеспечения LabSolution IR и коммерческих библиотек ИК спектров.. Сходство библиотечного спектра сульфатированной полиакриловой кислоты и исследованного полимера составило 82%.The sample contains polymers that are sulfated derivatives of polyacrylic acid (spectral similarity 95%). Additional IR spectrometric studies were performed to confirm identification. A 100 mg weighed portion from sample B 2 was sequentially placed in attachments to a Shimadzu IRAffinity-1S (Japan) Miracle-10 and DRS-8000 IR spectrophotometer with Fourier transform, and spectra were recorded in the range 4000-600 cm -1 . Identification was carried out using LabSolution IR software and commercial libraries of IR spectra. The similarity of the library spectrum of sulfated polyacrylic acid and the studied polymer was 82%.

Пример 2Example 2

Деление образца на отдельные пробы, анализ проб А и Б проводили как в примере 1. На рентгенограммах образцов, промытых толуолом, неорганические соединения идентифицировать было затруднительно из-за их рентгеноаморфности, поэтому для записи рентгенограмм брали остаток после прокаливания из пробы А2. Для количественного анализа неорганических соединений таблетку-излучатель прессовали аналогично примеру 1 и записывали рентгенофлуоресцентный спектр на энергодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре Shimadzu EDX-800-HS (Япония). Анализ органических соединений в пробе Б2 проводили аналогично примеру 1.The division of the sample into separate samples, the analysis of samples A and B was carried out as in example 1. On the X-ray diffraction patterns of the samples washed with toluene, it was difficult to identify inorganic compounds due to their X-ray amorphousness, therefore, the residue after calcination was taken from sample A 2 to record the X-ray diffraction patterns. For the quantitative analysis of inorganic compounds, the emitter tablet was pressed similarly to example 1 and the X-ray fluorescence spectrum was recorded on an energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometer Shimadzu EDX-800-HS (Japan). The analysis of organic compounds in sample B 2 was carried out analogously to example 1.

Пример 3Example 3

Анализ частей А и Б проводили как описано в примере 1. Содержание нефтяных углеводородов (фракция, растворимая в толуоле) превышало 80% от массы осадка, поэтому из проб В определяли парафины и асфальтены.. Содержание парафинов определяли методом газовой хроматографии по методике, описанной в патенте №2691968, опубл. 2019.06.19, на газовом хроматографе Shimadzu GC-2010Plus (Япония) с пламенно-ионизационным детектором (ПИД) и инжектором с программированием температуры OCI/PTV-2010. Температурная программа инжектора: начальная температура 100°С, затем нагрев со скоростью 100°С/с до 400°С (в течение 3 с). Разделение проводили на капиллярной колонке Ultra-ALLOY-DX50 при программировании температуры от 50 до 400°С со скоростью 10°С/мин, газ-носитель - гелий. Температура детектора ПИД - 410°С.Для определения времени удерживания н-алканов использовали стандарт ASTMD5442 С12-С60 Quantitative, в качестве внутреннего стандарта - дейтерированный эйкозан C20D42. За содержание парафинов в нефти принимали концентрацию н-алканов С1640. Асфальтены определяли как нерастворившуюся фракцию, полученную после отгона летучих при 260°С компонентов и растворения остатка в гептане.The analysis of parts A and B was carried out as described in example 1. The content of petroleum hydrocarbons (fraction soluble in toluene) exceeded 80% of the sediment mass, therefore, paraffins and asphaltenes were determined from samples C .. The content of paraffins was determined by gas chromatography according to the method described in patent No. 2691968, publ. 2019.06.19, on a Shimadzu GC-2010Plus gas chromatograph (Japan) with a flame ionization detector (PID) and an injector with OCI / PTV-2010 temperature programming. Temperature program of the injector: initial temperature 100 ° C, then heating at a rate of 100 ° C / s to 400 ° C (for 3 s). Separation was carried out on an Ultra-ALLOY-DX50 capillary column with temperature programming from 50 to 400 ° C at a rate of 10 ° C / min, the carrier gas was helium. The temperature of the FID detector is 410 ° C. To determine the retention time of n-alkanes, the ASTM D5442 С12-С60 Quantitative standard was used, and deuterated eicosane C 20 D 42 was used as an internal standard. The concentration of n-alkanes C 16 -C 40 was taken as the paraffin content in oil. Asphaltenes were determined as the insoluble fraction obtained after distilling off volatile components at 260 ° C and dissolving the residue in heptane.

Результаты анализов по примерам 1-3 представлены в приведенной таблице.The analysis results for examples 1-3 are presented in the table below.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

1. Способ исследования состава отложений, образующихся в оборудовании нефтедобывающей скважины, включающий отбор образца, разделение его на пробы, определение в одной из них содержания влаги с последующим ее озолением, при этом по соотношению массы пробы до и после озоления устанавливают долю присутствующих в пробе органических и неорганических соединений и с учетом полученных результатов проводят деление и анализ остальных проб, отличающийся тем, что озоление проводят при 600-650°С, образец изначально делят на три пробы, А, Б, В, в одной из которых, А, определяют содержание воды и, дополнительно, суммарное содержание воды и легколетучих органических соединений, а также устанавливают общее содержание неорганических соединений, в другой пробе, Б, определяют суммарное количество нефтяных углеводородов как разность масс исходной и промытой толуолом проб, при этом оставшуюся твердую фракцию пробы Б разделяют на две пробы, Б1 и Б2, из одной, Б1, проводят определение неорганических компонентов, а из другой, Б2, - нерастворимых в толуоле органических соединений, в частности полимеров, при этом если количество нефтяных углеводородов в отложениях превышает 50%, анализируют третью часть образца, пробу В, на содержание парафинов.1. A method for studying the composition of sediments formed in the equipment of an oil-producing well, including taking a sample, dividing it into samples, determining the moisture content in one of them, followed by its ashing, while the proportion of organic substances present in the sample is determined by the ratio of the sample mass before and after ashing. and inorganic compounds, and taking into account the results obtained, the division and analysis of the remaining samples are carried out, characterized in that the ashing is carried out at 600-650 ° C, the sample is initially divided into three samples, A, B, C, in one of which, A, the content is determined water and, additionally, the total content of water and volatile organic compounds, and also establish the total content of inorganic compounds, in another sample, B, determine the total amount of petroleum hydrocarbons as the difference between the masses of the original and toluene-washed samples, while the remaining solid fraction of sample B is divided into two samples, B 1 and B 2 , from one, B 1 , carry out the determination of inorganic compounds onents, and from the other, B 2 , organic compounds insoluble in toluene, in particular polymers, while if the amount of petroleum hydrocarbons in the sediments exceeds 50%, a third of the sample, sample C, is analyzed for paraffin content. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для неорганической части отложений количественно определяют все элементы от углерода до урана, содержание которых превышает 0,001 масс. %.2. The method according to claim 1, characterized in that for the inorganic part of the sediments, all elements from carbon to uranium are quantitatively determined, the content of which exceeds 0.001 mass. %.
RU2019139120A 2019-11-29 2019-11-29 Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well RU2727781C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139120A RU2727781C1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139120A RU2727781C1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2727781C1 true RU2727781C1 (en) 2020-07-23

Family

ID=71741381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139120A RU2727781C1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2727781C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784290C1 (en) * 2021-06-07 2022-11-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for monitoring of polymers in simultaneously produced water of oil-producing wells

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2209965C2 (en) * 2001-01-31 2003-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина Method of examination of deposits formed on walls of well flow string and device for method embodiment
RU2253732C1 (en) * 2004-02-04 2005-06-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Survey method for deposits built up on producing well equipment
RU2263161C1 (en) * 2004-03-10 2005-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" Method of obtaining samples of deposit products from surface of zirconium fuel element jackets for performing quantitative analysis
CN106203884A (en) * 2016-07-22 2016-12-07 深圳棋致科技有限公司 One is visited shuttle service management and device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2209965C2 (en) * 2001-01-31 2003-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина Method of examination of deposits formed on walls of well flow string and device for method embodiment
RU2253732C1 (en) * 2004-02-04 2005-06-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Survey method for deposits built up on producing well equipment
RU2263161C1 (en) * 2004-03-10 2005-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" Method of obtaining samples of deposit products from surface of zirconium fuel element jackets for performing quantitative analysis
CN106203884A (en) * 2016-07-22 2016-12-07 深圳棋致科技有限公司 One is visited shuttle service management and device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784290C1 (en) * 2021-06-07 2022-11-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for monitoring of polymers in simultaneously produced water of oil-producing wells
RU2786227C1 (en) * 2022-03-09 2022-12-19 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Method for determining the condition of engine oil for diesel engines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shafawi et al. Determination of total mercury in hydrocarbons and natural gas condensate by atomic fluorescence spectrometry
Lobodin et al. Separation and characterization of reactive and non-reactive sulfur in petroleum and its fractions
Rodgers et al. Petroleum analysis
CA2480104C (en) Chemical structural and compositional yields model for predicting hydrocarbon thermolysis products
Gvirtzman et al. Compound-specific sulfur isotope analysis of thiadiamondoids of oils from the Smackover Formation, USA
Lemkau et al. Molecular evidence of heavy-oil weathering following the M/V Cosco Busan spill: insights from Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry
CN102253149A (en) Method for synchronously analyzing combustion residues of hydrocarbons and sulfides in fire on-site combustion improver
AU2016383457A1 (en) Method for detecting and quantifying oxygen in oxidizable compounds
Yang et al. Application of solid‐phase microextraction to the determination of polycyclic aromatic sulfur heterocycles in B ohai S ea crude oils
CN112903737A (en) Method for evaluating oil content of shale by utilizing pyrolysis before and after extraction
RU2713166C1 (en) Method of preparing samples of oil-field chemicals for determining organochlorine compounds and organically bound chlorine
RU2727781C1 (en) Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well
RU2743783C1 (en) Method for determining sediment composition in oil preparation equipment
CN111595928B (en) Method for judging thermal cracking degree of crude oil
Yue et al. Impact of TSR experimental simulation using two crude oils on the formation of sulfur compounds
RU2810972C1 (en) Method for preparing samples of oilfield chemicals and method for determining organochlorine compounds in oilfield chemicals
CN113933483A (en) Method for judging and identifying alteration transformation action type and strength of deep oil and gas reservoir
RU2777703C1 (en) Method for preparing samples of oilfield chemicals for the determination of organochlorine compounds
Silva et al. Preparation of a nitrogen oil compound fraction by modified gel silica column chromatography
Adetoro et al. Characterization of Nigerian crude oil using ASTM86 test method for design of mini refinery
RU2779701C1 (en) Method for identification and quantitative determination of organochlorine compounds
Andre et al. Mass Spectrometric Analyses of Medium-Viscosity Lubricating Oils
Nelson et al. GC× GC Analysis of Novel 2α-Methyl Biomarker Compounds from a Large Middle East Oilfield
Li et al. Semiquantitative Molecular Characterization of Crude Oil
Sugiyama et al. Construction of digital oil for investigation of crude oil properties at different thermodynamic conditions