RU2734582C1 - Method of determining stability of chemical reagents used in an oil production system, to decomposition with formation of volatile organochloride compounds - Google Patents
Method of determining stability of chemical reagents used in an oil production system, to decomposition with formation of volatile organochloride compounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734582C1 RU2734582C1 RU2020119129A RU2020119129A RU2734582C1 RU 2734582 C1 RU2734582 C1 RU 2734582C1 RU 2020119129 A RU2020119129 A RU 2020119129A RU 2020119129 A RU2020119129 A RU 2020119129A RU 2734582 C1 RU2734582 C1 RU 2734582C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- content
- organic chlorine
- naphtha
- chemical reagent
- Prior art date
Links
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 13
- -1 organochloride compounds Chemical class 0.000 title abstract description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 32
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 58
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 4
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000686 benzalkonium chloride Drugs 0.000 description 1
- XIWFQDBQMCDYJT-UHFFFAOYSA-M benzyl-dimethyl-tridecylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 XIWFQDBQMCDYJT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000005264 electron capture Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности, к способам определения устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений. The invention relates to the oil industry, in particular, to methods for determining the stability of chemical reagents used in the oil production system to decomposition with the formation of volatile organochlorine compounds.
Нефть состоит из низкомолекулярных и высокомолекулярных углеводородных и гетероатомных компонентов. Основными элементами, составляющими нефть, являются углерод и водород. Из других элементов в состав нефти в заметных количествах входят сера, азот и кислород. В настоящее время в нефти различных месторождений обнаружено более 30 элементов – металлов и около 20 элементов – неметаллов, в том числе хлор. Содержание хлора в нефти составляет в среднем от 0,0001 до 0,02%. Предположительно возможны две вероятные формы химического связывания атомов хлора в нефти: в виде некоторой части лигандов в полидентантных металлорганических комплексах, входящих в состав смолистых веществ, или в форме хлорорганических соединений (ХОС). Последние имеют наиболее важное значение, поскольку являются источником хлористоводородной коррозии оборудования установок переработки нефти. Для предотвращения активного коррозионного износа оборудования нефтеперерабатывающих предприятий, вызванного повышенным содержанием хлорорганических соединений в перерабатываемой нефти, в 2006 г. были утверждены изменения к ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия», регламентирующие содержание органических хлоридов во фракции нефти, выкипающей в диапазоне от температуры начала кипения до 204°С, не более 10 млн-1. С 01.07.2019 г. вступил в действие Технический регламент Евразийского экономического союза «О безопасности нефти, подготовленной к транспортировке и (или) использованию» (ТР ЕАЭС 045/2017), согласно которому массовая доля органических хлоридов во фракции, выкипающей до температуры 204 °С, должна составлять не более 6 млн-1. В этих условиях большинство нефтедобывающих компаний вводят ограничение на применение химических реагентов, содержащих хлорорганические соединения. ХОС представляют собой галоидопроизводные углеводородов алифатического ряда, многоядерных циклических углеводородов, циклопарафинов, соединений диеного ряда, терпенов, бензола и других соединений. Отличительный признак этих соединений – наличие ковалентной связи углерод – хлор. В условиях первичной подготовки нефти – на установках подготовки – ХОС не удаляются из нефти, так как они не растворимы в воде и достаточно устойчивы. В состав некоторых химических реагентов входят органические хлорсодержащие соединения, где атом хлора находится в ионном состоянии, они не относятся к группе ХОС и обладают иными свойствами, например, хорошо растворимы в воде. К числу таких соединений относятся четвертичные аммонийные соли, входящие в состав ингибиторов коррозии. В условиях высоких температур эти соединения могут разлагаться с образованием дополнительного количества легколетучих хлорорганических соединений. В этом случае бывает недостаточно контролировать содержание хлорорганических соединений или органического хлора в химическом реагенте, важно также знать его устойчивость к разложению.Oil consists of low molecular weight and high molecular weight hydrocarbon and heteroatomic components. The main elements that make up oil are carbon and hydrogen. Among other elements, sulfur, nitrogen and oxygen are included in the composition of oil in noticeable quantities. Currently, more than 30 elements - metals and about 20 elements - non-metals, including chlorine, have been found in oil from various fields. The chlorine content in oil averages from 0.0001 to 0.02%. Presumably, two possible forms of chemical bonding of chlorine atoms in oil are possible: in the form of a certain part of ligands in polydentate organometallic complexes that are part of resinous substances, or in the form of organochlorine compounds (OCs). The latter are the most important, since they are a source of hydrochloric corrosion of equipment in oil refining facilities. In order to prevent active corrosive wear of equipment at oil refineries caused by an increased content of organochlorine compounds in the refined oil, amendments to GOST R 51858-2002 “Oil. General specifications "regulating the concentration of organic chloride in the crude oil fraction boiling in the range of from the initial boiling point to 204 ° C, not more than 10 million -1. On July 1, 2019, the Technical Regulations of the Eurasian Economic Union “On the Safety of Oil Prepared for Transportation and (or) Use” (TR EAEU 045/2017) came into effect, according to which the mass fraction of organic chlorides in the fraction boiling up to 204 ° C C, should be no more than 6 million -1. Under these conditions, most oil companies impose restrictions on the use of chemicals containing organochlorine compounds. COS are halogenated aliphatic hydrocarbons, multinuclear cyclic hydrocarbons, cycloparaffins, diene compounds, terpenes, benzene and other compounds. A distinctive feature of these compounds is the presence of a carbon - chlorine covalent bond. In the conditions of primary oil treatment - at treatment units - COS are not removed from oil, since they are insoluble in water and sufficiently stable. Some chemical reagents include organic chlorine-containing compounds, where the chlorine atom is in the ionic state, they do not belong to the COS group and have other properties, for example, they are readily soluble in water. These compounds include quaternary ammonium salts, which are part of corrosion inhibitors. At high temperatures, these compounds can decompose to form additional volatile organochlorine compounds. In this case, it is not enough to control the content of organochlorine compounds or organic chlorine in the chemical reagent; it is also important to know its resistance to decomposition.
Известен способ определения содержания летучих хлорорганических соединений в сложных смесях (патент RU № 2219541, МПК G01N 30/02, опубл. 20.12.2003 г., бюл. № 35). При этом анализируемую смесь пропускают в потоке газа-носителя через испаритель при 220-350°С, затем разделяют в капиллярной колонке хроматографа при 50-320 °С, детектируют при 220-350°С в электронозахватном детекторе, в который дополнительно подают газ-носитель со скоростью 20 см3/мин и по количественному и индивидуальному составу летучих хлорорганических соединений устанавливают конкретный источник загрязнения.A known method for determining the content of volatile organochlorine compounds in complex mixtures (patent RU No. 2219541, IPC G01N 30/02, publ. 20.12.2003, bull. No. 35). In this case, the analyzed mixture is passed in a carrier gas flow through an evaporator at 220-350 ° C, then separated in a capillary column of a chromatograph at 50-320 ° C, and detected at 220-350 ° C in an electron capture detector, which is additionally supplied with a carrier gas at a speed of 20 cm 3 / min and a specific source of pollution is established by the quantitative and individual composition of volatile organochlorine compounds.
Недостатком данного метода является получение недостоверных результатов при анализе химических реагентов, содержащих термически неустойчивые хлорсодержащие четвертичные аммонийные соли (например, хлорид бензалкония), которые в процессе выполнения анализа в условиях высоких температур разлагаются с образованием дополнительного количества легколетучих хлорорганических соединений.The disadvantage of this method is obtaining unreliable results when analyzing chemical reagents containing thermally unstable chlorine-containing quaternary ammonium salts (for example, benzalkonium chloride), which decompose during the analysis at high temperatures to form an additional amount of volatile organochlorine compounds.
Наиболее близким является способ определения содержания хлорорганических соединений или органического хлора в химических реагентах (патент RU 2 713 166, МПК G01N 30/02, опубл. 04.02.2020 г., бюл. № 4) путем введения пробы химического реагента в пробу нефти, модели нефти или нефтепродукта с последующей перегонкой полученной смеси и определением содержания хлорорганических соединений или органического хлора в нафте любым из известных способов. По мнению авторов, данный метод позволяет имитировать технологический процесс подготовки нефти, тем самым предоставляя достоверные результаты по определению хлорорганических соединений в нефти в условиях, максимально приближенных к реальным.The closest is the method for determining the content of organochlorine compounds or organic chlorine in chemical reagents (patent RU 2 713 166, IPC G01N 30/02, publ. 04.02.2020, bull. No. 4) by introducing a chemical reagent sample into an oil sample, model oil or oil product, followed by distillation of the resulting mixture and determination of the content of organochlorine compounds or organic chlorine in naphtha by any of the known methods. According to the authors, this method makes it possible to simulate the technological process of oil preparation, thereby providing reliable results for the determination of organochlorine compounds in oil under conditions as close as possible to real ones.
Недостатком известного способа является то, что результат испытаний не идентичен содержанию хлорорганических соединений или органического хлора в химическом реагенте, так как хлорорганические соединения могут образоваться в ходе перегонки в результате термодеструкции неустойчивых соединений хлора, например, четвертичных аммонийных солей, содержащихся в ингибиторах коррозии и бактерицидах. И напротив, при достаточно существенном содержании органического хлора в пробе химреагента при его дозировании в рабочей дозировке в нефть концентрация его в нафте может быть незначительной. Также недостатком известного способа является то, что методология определения некорректно отражает реальные условия, так как в промысловых условиях химический реагент дозируют не в нефть, а в продукцию скважин, представляющую собой в большинстве случаев водонефтяную эмульсию. При этом в зависимости от свойств химического реагента он будет концентрироваться либо в нефтяной, либо в водной фазе эмульсии и его конечное содержание в обезвоженной нефти будет иным. The disadvantage of this method is that the test result is not identical to the content of organochlorine compounds or organic chlorine in the chemical reagent, since organochlorine compounds can be formed during distillation as a result of thermal destruction of unstable chlorine compounds, for example, quaternary ammonium salts contained in corrosion inhibitors and bactericides. Conversely, with a sufficiently significant content of organic chlorine in a chemical sample, when it is dosed in a working dosage into oil, its concentration in naphtha may be insignificant. Also, the disadvantage of the known method is that the determination methodology incorrectly reflects the real conditions, since in the field conditions the chemical reagent is dosed not into oil, but into the well production, which in most cases is an oil-water emulsion. In this case, depending on the properties of the chemical reagent, it will be concentrated either in the oil or in the aqueous phase of the emulsion and its final content in the dehydrated oil will be different.
Технической задачей является разработка способа определения устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений, позволяющего минимизировать риски снижения качества добываемой нефти в части содержания в ней органического хлора, связанные с применением химических реагентов.The technical task is to develop a method for determining the stability of chemical reagents used in the oil production system to decomposition with the formation of volatile organochlorine compounds, which makes it possible to minimize the risks of reducing the quality of the produced oil in terms of the content of organic chlorine associated with the use of chemical reagents.
Техническая задача решается способом определения устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений, включающим определение содержания органического хлора в нафте.The technical problem is solved by a method for determining the stability of chemical reagents used in the oil production system to decomposition with the formation of volatile organochlorine compounds, including the determination of the content of organic chlorine in naphtha.
Новым является то, что предварительно химический реагент, применяемый в системе нефтедобычи, анализируют на содержание общего хлора методом рентгено-флуоресцентного анализа и содержание органического хлора методом хромато-масс-спектрометрии, проводят анализ исходной пробы нефти с массовой долей воды не более 1% на содержание органического хлора, а затем определяют устойчивость химического реагента к разложению, для этого готовят искусственную водонефтяную эмульсию путем эмульгирования минерализованной воды и исходной пробы нефти, в приготовленную искусственную водонефтяную эмульсию добавляют химический реагент в дозировке, соответствующей удельному расходу химического реагента в системе нефтедобычи, перемешивают с получением смеси водонефтяной эмульсии с химическим реагентом, обезвоживают смесь водонефтяной эмульсии с химическим реагентом, полученную нефть подвергают разгонке с целью отгона нафты, после определения содержания органического хлора в нафте оценивают устойчивость химического реагента к разложению, как приращение содержания органического хлора в нафте, отогнанной из нефти, полученной после обезвоживания эмульсии, обработанной реагентом, относительно содержания органического хлора в нафте исходной пробы нефти.What is new is that the chemical reagent used in the oil production system is preliminarily analyzed for the total chlorine content by X-ray fluorescence analysis and the organic chlorine content by the chromatography-mass spectrometry method; the initial oil sample is analyzed with a mass fraction of water not exceeding 1%. organic chlorine, and then the resistance of the chemical reagent to decomposition is determined, for this, an artificial water-oil emulsion is prepared by emulsifying saline water and an initial oil sample, a chemical reagent is added to the prepared artificial water-oil emulsion in a dosage corresponding to the specific consumption of the chemical reagent in the oil production system, mixed to obtain mixtures of an oil-water emulsion with a chemical reagent, a mixture of an oil-water emulsion with a chemical reagent is dehydrated, the resulting oil is distilled in order to distill naphtha, after determining the content of organic chlorine in naphtha, the stability of the chemical of the reagent to decomposition as an increase in the content of organic chlorine in naphtha distilled from oil obtained after dehydration of the emulsion treated with the reagent relative to the content of organic chlorine in the naphtha of the initial oil sample.
Способ определения устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений осуществляют следующим образом.The method for determining the stability of chemical reagents used in the oil production system to decomposition with the formation of volatile organochlorine compounds is carried out as follows.
Предварительно химический реагент, применяемый в системе нефтедобычи, анализируют на содержание общего хлора методом рентгено-флуоресцентного анализа и содержание органического хлора методом хромато-масс-спектрометрии. Проводят анализ исходной пробы нефти с массовой долей воды не более 1% на содержание органического хлора любым известным способом, регламентируемым ГОСТ Р 52247-2004 «Нефть. Методы определения хлорорганических соединений». Затем определяют устойчивость химического реагента к разложению. Готовят искусственную водонефтяную эмульсию. Для этого проводят эмульгирование минерализованной воды и исходной пробы нефти, которую анализируют на содержание органического хлора. В приготовленную искусственную водонефтяную эмульсию добавляют химический реагент. Дозировка химического реагента соответствует удельному расходу химического реагента в системе нефтедобычи. Далее перемешивают искусственную водонефтяную эмульсию и химический реагент с получением смеси водонефтяной эмульсии с химическим реагентом. Затем обезвоживают смесь водонефтяной эмульсии с химическим реагентом. При обезвоживании применяют любые известные деэмульгаторы, применяемые в системе нефтедобычи и не содержащие хлорорганические соединения. Полученную нефть подвергают разгонке с целью отгона фракции с температурой кипения до 204 °С - нафты. После этого определяют содержание органического хлора в нафте любым известным способом, регламентируемым ГОСТ Р 52247-2004 «Нефть. Методы определения хлорорганических соединений». После определения содержания органического хлора в нафте и имея результаты анализа исходной пробы нефти на содержание органического хлора оценивают устойчивость химического реагента к разложению, как приращение содержания органического хлора в нафте, отогнанной из нефти, полученной после обезвоживания эмульсии, обработанной реагентом, относительно содержания органического хлора в нафте исходной пробы нефти.The chemical reagent used in the oil production system is preliminarily analyzed for total chlorine content by X-ray fluorescence analysis and organic chlorine content by gas chromatography-mass spectrometry. An analysis of the initial oil sample with a mass fraction of water of not more than 1% for organic chlorine content is carried out by any known method regulated by GOST R 52247-2004 “Oil. Methods for the determination of organochlorine compounds ". Then the resistance of the chemical reagent to degradation is determined. An artificial oil-water emulsion is prepared. For this, the saline water and the initial oil sample are emulsified, which is analyzed for the content of organic chlorine. A chemical reagent is added to the prepared artificial water-oil emulsion. The dosage of the chemical reagent corresponds to the specific consumption of the chemical reagent in the oil production system. Next, an artificial water-in-oil emulsion and a chemical reagent are mixed to obtain a mixture of an oil-water emulsion with a chemical reagent. Then the mixture of water-oil emulsion with a chemical reagent is dehydrated. For dehydration, any known demulsifiers used in the oil production system and not containing organochlorine compounds are used. The resulting oil is subjected to distillation in order to distill off the fraction with a boiling point of up to 204 ° C - naphtha. After that, the content of organic chlorine in naphtha is determined by any known method regulated by GOST R 52247-2004 “Oil. Methods for the determination of organochlorine compounds ". After determining the content of organic chlorine in naphtha and having the results of the analysis of the initial oil sample for the content of organic chlorine, the resistance of the chemical reagent to decomposition is assessed as an increase in the content of organic chlorine in the naphtha distilled from oil obtained after dehydration of the emulsion treated with the reagent, relative to the content of organic chlorine in naphtha of the original oil sample.
Исследования устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих ХОС осуществляли в лабораторных условиях. Studies of the stability of chemical reagents used in the oil production system to decomposition with the formation of highly volatile COS were carried out in laboratory conditions.
Пример 1.Example 1.
Выполнили испытания реагента – бактерицида на содержание общего и органического хлора: массовая доля общего хлора, определённая методом рентгено-флуоресцентного анализа, составила более 5000 млн-1, массовая доля органического хлора (в виде легколетучих хлорорганических соединений), определённая методом хромато-масс-спектрометрии, составила 0,59 млн-1. Далее исходную пробу безводной нефти (массовая доля воды 0,03%), проанализировали на содержание органического хлора методом рентгено-флуоресцентного анализа – метод В ГОСТ Р 52247-2004. Массовая доля органического хлора в нафте составила 0,1 млн-1. Далее провели исследования химического реагента на устойчивость к разложению с образованием легколетучих ХОС. Performed test reagent - bactericide content and total organic chlorine: mass fraction of total chlorine, defined by X-ray fluorescence analysis, was more than 5000 million -1, mass fraction of organic chlorine compounds (as volatile organochlorine compounds) defined by gas chromatography-mass spectrometry , amounted to 0.59 million -1 . Further, the initial sample of anhydrous oil (mass fraction of water 0.03%) was analyzed for the content of organic chlorine by X-ray fluorescence analysis - method B GOST R 52247-2004. Mass fraction of organic chlorine compounds in the naphtha was 0.1 million -1. Further, the chemical reagent was studied for resistance to decomposition with the formation of volatile COS.
Из минерализованной воды плотностью 1100 кг/м3 и пробы безводной нефти (массовая доля воды 0,03%), с использованием мешалки пропеллерной типа приготовили искусственную водонефтяную эмульсию (далее - эмульсию) обводненностью 50%. В приготовленную эмульсию добавили тестируемый химический реагент - бактерицид в количестве, исходя из дозировки реагента в промысловых условиях – 800 г на 1 м3 жидкости, что составило 0,4 г на 500 см3 эмульсии. После добавления реагента эмульсию тщательно перемешали на лабораторном шейкере. После динамического воздействия эмульсию обезводили путем термохимической обработки с применением деэмульгатора марки СНПХ-4315 Д (не содержащего ХОС) и получили нефть. Полученную нефть подвергли перегонке и получили нафту. Затем нафту проанализировали на содержание органического хлора в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52247-2004 метод В. Массовая доля органического хлора в нафте составила 25 млн-1.From mineralized water with a density of 1100 kg / m 3 and a sample of anhydrous oil (mass fraction of water 0.03%), using a propeller-type mixer, an artificial water-oil emulsion (hereinafter - the emulsion) with a water cut of 50% was prepared. In the prepared emulsion was added the tested chemical reagent - bactericide in an amount based on the dosage of the reagent in the field conditions - 800 g per 1 m 3 of liquid, which amounted to 0.4 g per 500 cm 3 of the emulsion. After adding the reagent, the emulsion was thoroughly mixed on a laboratory shaker. After dynamic action, the emulsion was dehydrated by thermochemical treatment using a demulsifier SNPKh-4315 D (no COS) and oil was obtained. The resulting oil was distilled to produce naphtha. Then naphtha analyzed for content of organic chlorine compounds in accordance with the GOST P 52247-2004 method B. Mass fraction of organic chlorine compounds in the naphtha was 25 million -1.
Так как содержание органического хлора в нафте исходной пробы нефти составляло 0,1 млн-1, в исходном химическом реагенте – 0,59 млн-1, следовательно, добавочное количество органического хлора образовалось в результате разложения отдельных компонентов реагента-бактерицида, в частности, четвертичных аммонийных солей, в процессе отгона нафты под действием высоких температур, что свидетельствует о неустойчивости химического реагента к разложению. Since the content of organic chlorine compounds in the naphtha oil original sample was 0.1 million -1 Original chemical reagent - 0.59 million -1 hence additional amount of organic chlorine compounds formed by the decomposition of the individual components of the reagent-bactericide, in particular, quaternary ammonium salts, in the process of distilling naphtha under the action of high temperatures, which indicates the instability of the chemical reagent to decomposition.
Пример 2.Example 2.
Выполнили испытания растворителя для удаления АСПО: массовая доля общего хлора, определённая методом рентгено-флуоресцентного анализа, в реагенте составила 32,4 млн-1, легколетучие ХОС в реагенте отсутствуют (данные метода хромато-масс-спектрометрии). Так как в реагенте присутствует хлор, то провели испытания реагента на устойчивость к разложению. Исходную пробу безводной нефти (массовая доля воды 0,12%) проанализировали на содержание органического хлора методом рентгено-флуоресцентного анализа – метод В ГОСТ Р 52247-2004. Массовая доля органического хлора в нафте составила 0,3 млн-1. Далее провели исследования химического реагента на устойчивость к разложению с образованием легколетучих ХОС. Solvent tests are performed to remove AFS: mass fraction of total chlorine, defined by X-ray fluorescence analysis, the reagent was 32.4 million -1 volatile reactant in HOS absent (data method chromatography-mass spectrometry). Since chlorine is present in the reagent, the reagent was tested for resistance to degradation. The original sample of anhydrous oil (mass fraction of water 0.12%) was analyzed for the content of organic chlorine by X-ray fluorescence analysis - method B GOST R 52247-2004. Mass fraction of organic chlorine compounds in the naphtha was 0.3 million -1. Further, the chemical reagent was studied for resistance to decomposition with the formation of volatile COS.
Для этого приготовили искусственную водонефтяную эмульсию (далее - эмульсию) обводненностью 50% на основе нефти, не содержащей ХОС с температурой кипения ниже 204°С. Эмульсию обработали реагентом - растворителем для удаления АСПО в дозировке 500 г/т. После динамического воздействия пробу эмульсии обезводили, полученную нефть подвергли перегонке и получили нафту, которую после пробоподготовки проанализировали на содержание органического хлора по методу В ГОСТ Р 52247-2004. Массовая доля органического хлора в нафте составила 0,3 млн-1, что свидетельствует об устойчивости данного реагента к разложению.For this, an artificial water-in-oil emulsion (hereinafter - the emulsion) was prepared with a water cut of 50% based on oil that does not contain COS with a boiling point below 204 ° C. The emulsion was treated with a reagent - a solvent to remove ARPO at a dosage of 500 g / t. After dynamic exposure, the emulsion sample was dehydrated, the resulting oil was distilled and naphtha was obtained, which, after sample preparation, was analyzed for the content of organic chlorine according to the B GOST R 52247-2004 method. Mass fraction of organic chlorine compounds in the naphtha was 0.3 million -1, which indicates the stability to degradation of the reagent.
Предлагаемый способ позволяет определить устойчивость химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений, что позволит минимизировать риски снижения качества добываемой нефти в части содержания в ней органического хлора, связанные с применением химических реагентов.The proposed method makes it possible to determine the stability of chemical reagents used in the oil production system to decomposition with the formation of volatile organochlorine compounds, which will minimize the risks of reducing the quality of produced oil in terms of the content of organic chlorine associated with the use of chemical reagents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020119129A RU2734582C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Method of determining stability of chemical reagents used in an oil production system, to decomposition with formation of volatile organochloride compounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020119129A RU2734582C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Method of determining stability of chemical reagents used in an oil production system, to decomposition with formation of volatile organochloride compounds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2734582C1 true RU2734582C1 (en) | 2020-10-20 |
Family
ID=72940539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020119129A RU2734582C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Method of determining stability of chemical reagents used in an oil production system, to decomposition with formation of volatile organochloride compounds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2734582C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219541C1 (en) * | 2002-07-25 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании" | Method of determining contents of volatile organochlorine compounds in complex mixtures |
| RU2313787C1 (en) * | 2006-10-03 | 2007-12-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Экрос" | Standard sample composition for checking determination of organochlorine compounds in petroleum |
-
2020
- 2020-06-09 RU RU2020119129A patent/RU2734582C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219541C1 (en) * | 2002-07-25 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании" | Method of determining contents of volatile organochlorine compounds in complex mixtures |
| RU2313787C1 (en) * | 2006-10-03 | 2007-12-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Экрос" | Standard sample composition for checking determination of organochlorine compounds in petroleum |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ASTM D 3230 - 99 "STANDARD TEST METHOD FOR SALTS IN CRUDE OIL (ELECTROMETRIC METHOD)", 1999. * |
| ГОСТ Р 52247-2004 "НЕФТЬ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ", 2004 * |
| ГОСТ Р 52247-2004 "НЕФТЬ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ", 2004. ASTM D 3230 - 99 "STANDARD TEST METHOD FOR SALTS IN CRUDE OIL (ELECTROMETRIC METHOD)", 1999. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2017047C (en) | Method of scavenging hydrogen sulfide from hydrocarbons | |
| Boehm et al. | Physical-chemical weathering of petroleum hydrocarbons from the IXTOC I blowout: chemical measurements and a weathering model | |
| Raynel et al. | A new method to select demulsifiers and optimize dosage at wet crude oil separation facilities | |
| Khorshid et al. | UV–Vis. spectrophotometric method for oil and grease determination in water, soil and different mediates based on emulsion | |
| US9029160B2 (en) | Method for determining the content of hydrogen sulfide in crude and residual oils | |
| US8921117B2 (en) | Method for assaying hydrocarbons | |
| RU2713166C1 (en) | Method of preparing samples of oil-field chemicals for determining organochlorine compounds and organically bound chlorine | |
| RU2734582C1 (en) | Method of determining stability of chemical reagents used in an oil production system, to decomposition with formation of volatile organochloride compounds | |
| Patil et al. | Crude oil characterization with a new dynamic emulsion stability technique | |
| Panda et al. | Size exclusion chromatography reveals a key parameter of demulsifiers for enhanced water separation from crude oil emulsions | |
| Adizov et al. | Analysis of efficiency of chemical reagents used in destruction of oil emulses in local deposits | |
| Ghasemi et al. | Experimental investigation and thermodynamic modeling of asphaltene precipitation during pressure depletion and gas injection at HPHT conditions in live oil using PC-SAFT EoS | |
| CA3061083C (en) | Prevention of the emission of hydrogen sulphide in the production of hot bitumen or asphalt | |
| Ivanova et al. | Effectiveness of demulsifiers for the destruction of highly mineralized water-oil emulsions of the Srednebotuobinsky oil and gas condensate field | |
| RU2743205C1 (en) | Method for preparing samples of oilfield chemical reagents forming water-hydrocarbon emulsions and water-hydrocarbon emulsions for the determination of organochlorine compounds and organically bound chlorine | |
| Tilloev et al. | Extraction of hydrocarbons from “yellow oil” with liquefied gas residue | |
| Guiñón et al. | Influence of surfactants on the gasoline-water emulsion. Polarography of lead and the determination of lead in gasoline | |
| Khan et al. | Improvement of the quality of heavily weathered crude oils | |
| RU2763683C1 (en) | Method for determining the content of organochlorine compounds and organically bound chlorine in chemical reagents and evaluating the effect of chemical reagents on the formation of organochlorine compounds and organically bound chlorine in oil | |
| RU2777703C1 (en) | Method for preparing samples of oilfield chemicals for the determination of organochlorine compounds | |
| RU2779701C1 (en) | Method for identification and quantitative determination of organochlorine compounds | |
| RU2792016C1 (en) | Method for determining the mass concentrations of organochlorine compounds in chemical reagents used in the process of extraction, preparation and transportation of oil | |
| RU2786756C1 (en) | Method for preparing samples of petroleum chemical reagents for determining organochlorogenic compounds and organically bound chlorine and method for determining organochlorogenic compounds in sample of petroleum chemical reagent | |
| Mohammad Simo et al. | Investigation of heavy and trace metals in some Kurdistan region crude oils by spectroscan MAX-G | |
| RU2810972C1 (en) | Method for preparing samples of oilfield chemicals and method for determining organochlorine compounds in oilfield chemicals |