КОМПЛЕКСНЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОД, ЗАКАЧИВАЕМЫХ В НЕФТЕНОСНЫЕ ПЛАСТЫ
COMPLEX REAGENT FOR DISINFECTING WATER PUMPED INTO OIL-BEARING STRATA

Изобретение относится к реагентам, предназначенным для обеззараживания, в том числе и от сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), закачиваемым в нефтеносные пласты поверхностных вод, и может найти применение в нефтедобывающей отрасли.
Необходимость обеззараживания указанных выше вод обусловлена тем, что содержащиеся в них микроорганизмы, попадая в нефтеносные пласты, способны интенсивно образовывать сероводородные соединения биогенного происхождения. Последние, характеризуясь токсичностью и коррозионной активностью, в конечном итоге могут препятствовать  дальнейшему освоению месторождений.
Известен комплексный реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты, содержащий в качестве биоцидного ингредиента продукт взаимодействия первичных алифатических аминов, технического диметилфосфата и воды (патент РФ 2038421 C1).
К недостаткам известного реагента относятся высокая цена диметилфосфата, а также то обстоятельство, что для получения   реагента необходимо гидролизовать диметилфосфат водой до монометилфосфористой кислоты, которая с амином образует алкиламмониймонометилфосфористую кислоту, в результате чего снижается обеззараживающий эффект. Кроме того, данный реагент не может применяться в нефтедобывающей отрасли в условиях низких температур.
9
21
3
3
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является комплексный реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты, содержащий  в качестве биоцидного ингредиента и ингредиента, препятствующего застыванию реагента при низких температурах 1,3,5-триазин-1,3,5,(2Н,4Н,6Н)-триэтанол общей химической формулы СНNO – 48 – 52% и примеси: 2-диметиламиноэтанол, диметоксиметан, 2-бутинол, метилпропиловый эфир, 1,3-диметокси-2-пропанол, N,N-диэтил-1,2-этандиамин и воду до 100% (патент РФ 2453582 C1).
Данный реагент по сравнению с указанным выше характеризуется большей эффективностью обеззараживания, а также возможностью применения в нефтедобывающей отрасли в условиях низких температур.
0
Вместе с тем, недостатками данного реагента являются его высокая цена, обусловленная сложностью приготовления, а также невозможность его использования (вследствие застывания) при температурах ниже минус 25С.
Целью изобретения является упрощение состава входящих в реагент ингредиентов, его удешевление, а также расширение области использования при более низких температурах.
Поставленная цель достигается тем, что комплексный  реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты, содержит смесь полигексаметиленгуанидина гидрохлорида (ПГМГ-ГХ) – 5 – 20%, алкилдиметилбензиламмония хлорида (АДБАХ) – 5 – 20%, полиэтиленгликоля (ПЭГ) или метанола  - 25 – 60% и воду до 100%.
При этом оптимальное соотношение между входящими в реагент ПГМГ-ГХ и АДБАХ находится в интервале (1:4) ÷ (4:1).
3
o
Предлагаемый комплексный реагент в обычных условиях представляет собой подвижную жидкость  от светло-желтого до коричневого цвета, плотностью 1,1 – 1, 23 г/см и температурой застывания ниже минус 60 С, хорошо растворимую в пресной и минерализованной воде, закачиваемой в нефтеносные пласты.
При анализе патентной и научно-технической литературы авторами не выявлено решений по применению заявленного реагента для предотвращения роста СВБ. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «новизна». Кроме того, заявленное решение не является очевидным, поскольку, хотя свойства ПГМГ-ГХ в сочетании с АДБАХ ранее и изучались, они никогда не рассматривались и не применялись в реагентах для предотвращения роста СВБ в нефтяной промышленности.
o
Помимо указанного, ранее не была известна возможность предотвращения застывания реагента на основе ПГМГ-ГХ и АДБАХ при температурах ниже минус 60 С, то есть в случаях использования реагента, например, в условиях Крайнего Севера.
Данные возможности реагента  не были известны и были выявлены авторами впервые, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения  критерию «изобретательский уровень».
Техническим результатом изобретения является высокая селективность вводимых в реагент биоцидных ингредиентов в отношении подавления роста и развития СВБ, а также хорошая растворимость реагента в воде и слабая в нефти, нетоксичность для людей и животных, взрыво- и пожаробезопасность, незастываемость при низких температурах, характерных, например, для условий Крайнего Севера.
Пример 1
3
Модель пластовой воды  плотностью 1,12 г/см освобождали от кислорода, заражали культурой СВБ, выделенной из нефтепромысловых пластовых вод до концентрации сероводорода 100мг/л и обрабатывали заявленным реагентом для подавления роста СВБ при различной дозировке входящих в реагент ингредиентов.
В качестве  эталонного образца использовали реагент, выбранный авторами  в качестве прототипа.
o
o
Пробы выдерживали 24 часа при 20-22 С, после чего часть обработанной пробы вносили в питательную среду, помещали в термостат и инкубировали 15 суток при 35 С. Эффективность действия реагента оценивали по появлению или отсутствию сероводорода в растворе. Наличие сероводорода идентифицировали раствором соли железа по выделению черного осадка.
Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Критерием эффективности реагентабыла принята полная степень  подавления СВБ при суммарной дозе входящих в него биоцидных ингредиентов, не превышающей 20 мг/л.
Испытания проводили со следующими дозами входящих в образцы биоцидных ингредиентов.
1. Эталонный – 20 мг/л; 40 мг/л и 50 мг/л.
2. ПГМГ-ГХ – 20 мг/л и 50 мг/л; АДБАХ – 0 мг/л.
3. АДБАХ – 20 мг/л и 50 мг/л; ПГМГ-ГХ – 0 мг/л.
4. ПГМГ-ГХ – 16 мг/л; АДБАХ – 2 мг/л и 4 мг/л.
5. АДБАХ – 16 мг/л; ПГМГ-ГХ – 2 мг/л и 4 мг/л.
Таблица 1 - Результат анализа эффективности реагентов по подавлению СВБ при различных дозах входящих в него биоцидных ингредиентов
№ образца
Бактерицидный эффект относительно СВБ при суммарной дозе входящих биоцидных ингредиентов (мг/л)
18
20
40
50
1
-
Неполное подавление
Неполное подавление
Полное подавление
2
-
Неполное подавление
Неполное подавление
Полное подавление
3
-
Неполное подавление
Неполное подавление
Полное подавление
4
Неполное подавление
Полное подавление
-
-
5
Неполное подавление
Полное подавление
-
-
Пример 2
o
Заявленный реагент испытывали на застывание при низких температурах, характерных для нефтедобычи в условиях Крайнего Севера, где температура воздуха периодически понижается до минус 60 С.
o
o
Было показано, что при температурах от минус 30 С до минус 60 С введение в реагент ПЭГ либо метанола в количествах от 25 до 60% препятствует в указанном интервале его застыванию.