КОМПОЗИЦИОННАЯ ДЕПРЕССОРНАЯ ПРИСАДКА ДЛЯ ПАРАФИНИСТЫХ И ВЫСОКОПАРАФИНИСТЫХ НЕФТЕЙ
COMPOSITION DEPRESSANT FOR PARAFFIN-BASE AND HIGHLY PARAFFIN-BASE OILS

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для снижения температуры застывания, динамической вязкости при транспортировке и хранении парафинистых и высокопарафинистых нефтей.
В качестве депрессоров находят применение многие низкомолекулярные и полимерные органические соединения. Наибольшее распространение имеют промышленные алкилароматические депрессорные присадки (депрессатор АзНИИ, АФК, Парафлоу, Сантопур), полиметакрилатные (ПМА-Д), сополимеры этилена и винилацетата и др. (Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам. М.: Химия, 1990, с.238).
Часто используются присадки на основе сополимеров этилена с винилацетатом (Патент 2137813 С1 РФ. Депрессорная присадка для нефти и нефтепродуктов/ОАО «ВНИИНефтехим», опубл. 20.09.99, 6 C10L 1/18). Но присадки на основе этих сополимеров наиболее эффективны для снижения температуры фильтруемости и застывания нефтепродуктов, в частности дизельного топлива. Введение таких присадок в нефть с невысоким содержанием парафиновых углеводородов (ПУ до 4 мас.%) приводит к снижению температуры застывания в среднем на 20°С. Но с повышением содержания ПУ в нефтях депрессорная эффективность присадок заметно снижается и имеет минимальные значения для высокопарафинистых нефтей (доля ПУ выше 6 мас.%).
Разработки поликомпонентных композиционных присадок позволяют использовать явление синергизма для снижения температуры застывания и реологических характеристик парафинистых и высокопарафинистых нефтей. В этой связи наиболее привлекательны композиционные присадки, содержащие поверхностно-активные вещества. В новых разработках наиболее часто в качестве ПАВ используются моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов («Синтанол»), оксиалкилирование аминосоединения («Дипроксамин», «Оксамин») (Патент №2176265, Заявка №2000128750/04, авторы - Жарченков Ю.Н., Мишин А.И., Попов А.С. и др.).
Наиболее близкой к заявляемой является присадка (пат РФ №2098459) на основе сополимера этилена с винилацетатом. Депрессорные свойства этой присадки достаточны для малопарафинистых нефтей, однако она не работает на высокопарафинистых нефтях.
Задачей изобретения является создание новой композиционной депрессорной присадки для снижения температуры застывания и улучшения реологических свойств парафинистых и высокопарафинистых нефтей.
Технический результат достигается введением в нефть депрессорной присадки, содержащей раствор сополимеров этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сополимер этилена с винилацетатом
- 10-30;.
сукцинимид мочевины
- 0,5-15;
триэтаноламин
- 0,2-3;
неонол
- 0,1-2;
сульфонат натрия
- 0,1-2;
углеводородный растворитель
- до 100.
Концентрация присадки в нефти составляет 0,03-0,1 мас.%.
В качестве основы для композиционной депрессорной присадки сополимеров этилена с винилацетатом (Sevilen 28800 с содержанием звеньев винилацетата 24-32 мас.%, молекулярной массой Мn=10000-45000, НПО «Пластмасс», г.Москва) и сукцинимида мочевины (ингибитор коррозии «СИМ» ТУ 2458-018-33992933-2006, ЗАО «НПП «Алтайспецпродукт», г.Бийск).
Сукцинимидные присадки обладают способностью диспергировать и поддерживать во взвешенном состоянии дисперсные частицы и повышать коллоидную стабильность масел, обеспечивая удержание в объеме НДС примесей органического и неорганического происхождения, которые накапливаются в процессе эксплуатации нефтепродуктов (Патент № RU 2203930 С1, Способ получения сукцинимидной присадки; авторы - Бырихина Н.Н., Акенов В.И., Иванников В.В. и др.)
Депрессорные свойства присадки оценивались по изменению значений эффективной вязкости (на ротационном вискозиметре BROOKFIELD DV-III ULTRA) и температуры застывания (по ГОСТ 20287-74).
Пример 1. Для нефти Арчинского месторождения (содержание парафиновых углеводородов - 6,7 мас.%) определен депрессорный эффект новой присадки, состоящей из растворов сополимера этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сополимер этилена с винилацетатом
- 12;
сукцинимид мочевины
- 2,5;
триэтаноламин
- 0,2;
неонол
- 0,1;
сульфонат натрия
- 0,1;
углеводородный растворитель
- до 100.
Применение депрессорной присадки при концентрации в нефти 0,03-0,1 мас.% без сукцинимида мочевины (Присадка*) снижает температуру застывания нефти Арчинского месторождения на 5-8,5°С и эффективную вязкость на 4-19% (табл.1.). Добавление сукцинимида мочевины в состав присадки (Присадка, 0,05 мас.%) приводит к снижению температуры застывания на 24°С и динамической вязкости на 58%.
Пример 2. Для нефти Мамуринского месторождения (содержание парафиновых углеводородов - 16,1 мас.%) был установлен депрессорный эффект присадки, состоящей из растворов сополимера этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сополимер этилена с винилацетатом
- 25;
сукцинимид мочевины
- 10,5;
триэтаноламин
- 2;
неонол
- 2;
сульфонат натрия
- 1;
углеводородный растворитель
- до 100.
Применение депрессорной присадки без сукцинимида мочевины (Присадка*) при концентрации в нефти 0,05 мас.% снижает температуру застывания нефти Мамуринского месторождения на 6°С и эффективную вязкость на 13% (табл.2.).
Добавление сукцинимида мочевины в состав присадки (Присадка) показывает значительное снижение температуры застывания нефти (на 20,5°С) и динамической вязкости (на 52%). Наиболее эффективная концентрация присадки составляет - 0,03 мас.%.
Пример 3. Для нефти Фестивального месторождения (содержание парафиновых углеводородов - 8,2 мас.%) были установлены депрессорные свойства присадки, состоящей из растворов сополимера этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сополимер этилена с винилацетатом
- 15;
сукцинимид мочевины
- 7,5;
триэтаноламин
- 1;
неонол
- 0,5;
сульфонат натрия
- 0,5;
углеводородный растворитель
- до 100.
Применение депрессорной присадки без сукцинимида мочевины (Присадка*) снижает температуру застывания нефти Фестивального месторождения на 6°С при концентрации в нефти 0,05 мас.% и эффективную вязкость на (табл.2.). Добавление сукцинимида мочевины в состав присадки (Присадка, 0.05 мас.%) снижает температуру застывания нефти на 19,5°С и динамическую вязкость на 52%.
Таким образом, показана эффективность применения новой композиционной депрессорной присадки для высокопарафинистых нефтей.
Таблица 1
Изменение температуры застывания и динамической вязкости (при 20°С и скорости сдвига 78 с<sup>-1</sup>) нефти Арчинского месторождения при использовании депрессорной присадки
Концентрация присадки в нефти, мас.%
Тз, °С
вязкость, η [мПа·с]
Депрессорный эффект,
ΔТ, °С
Δη, %
0,00
+9
39,0
0,03 Присадка*
+2,5
37,5
6,5
3,8
0,05 Присадка*
+0,5
30,5
8,5
19,2
0,1 Присадка*
+4,0
37,4
5,0
4,0
0,03 Присадка
-8,2
20,3
17,2
48,0
0,05 Присадка
-15,0
16,4
24,0
58,2
0,1 Присадка
-10,5
19,8
19,5
49,0
ΔT, °C=Tз<sub>нефть</sub>-Тз<sub>нефть+присадка</sub>
<img file="00000001.tif" he="12" wi="69" img-content="undefined" img-format="tif" />
Таблица 2
Изменение температуры застывания и динамической вязкости (при 40°С и скорости сдвига 22 с<sup>-1</sup>) нефти Мамуринского месторождения с депрессорной присадкой
Концентрация присадки в нефти, мас.%
Тз, °С
вязкость, η [мПа·c]
Депрессорный эффект
ΔТ, °С
Δη, %
0,00
+20,5
157,0
0,03 Присадка*
+18,5
155,5
2,0
1,0
0,05 Присадка*
+14,5
136,5
6,0
13,1
0,1 Присадка*
+24,0
168,8
-3,5
-7,5
0,03 Присадка
+8,5
110,0
12,0
30,0
0,05 Присадка
0,0
76,0
20,5
52,0
0,1 Присадка
+10,5
117,5
10,0
25,2
Таблица 3
Изменение температуры застывания и динамической вязкости (при 20°С и скорости сдвига 30 с<sup>-1</sup>) нефти Фестивального месторождения при использовании депрессорной присадки
Концентрация присадки в нефти, мас.%
Тз, °С
вязкость, η [мПа·с]
Депрессорный эффект,
ΔТ, °С
Δη, %
0,00
+4,5
333,0
0,03 Присадка*
+0,5
300,5
4,0
9,8
0,05 Присадка*
-6,5
260,2
11,0
22,0
0,1 Присадка*
+5,0
342,0
-0,5
-3,0
0,03 Присадка
-10,5
204,8
14,5
39,0
0,05 Присадка
-15,0
161,3
19,5
52,0
0,1 Присадка
+0,5
296,3
4,0
11,0