Состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений
COMPOSITION FOR REMOVING ASPHALTENE-RESIN-PARAFFIN DEPOSITS

Изобретение относится к составу, используемому в нефтяной и нефтедобывающей отрасли промышленности, и предназначено для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО).
В настоящее время проблема очистки скважин от асфальтеносмолопарафиновых отложений остается актуальной. Асфальтеносмолопарафиновые отложения представляют собой сложную структурную смесь парафинов, асфальтенов, смол, высокомолекулярных масел, воды и механических примесей (частицы породы, продукты коррозии, кристаллы соли и т.д.). В нефтепромысловой практике для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений широко используют химические составы. Эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений не оптимальна, потому что расположенные на различном расстоянии от поверхности (стенок трубопровода и технологического оборудования) металла слои асфальтеносмолопарафиновых отложений имеют не одинаковый структурно-групповой состав и свойства. Чем ближе к поверхности металла, тем больше в составе асфальтеносмолопарафиновых отложений карбенов, карбоидов, минеральных веществ, что связано с каталитическим влиянием металла, который ускоряет последовательные реакции полимеризации и поликонденсации нефти с образованием их конечных продуктов, и генезисом образования отложений.
Известен состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, который содержит гексановую и этилбензольную фракции, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гексановая фракция
30-70
этилбензольная фракция
остальное,
см. SU авторское свидетельство №1620465, МПК5 С09K 3/00, Е21В 37/06, 1991.
Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.
Известен состав для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий гексановую фракцию и нефтяной тяжелый сольвент, дополнительно содержит дипроксамин 157 - 65 М - продукт последовательного присоединения 4 мас. ч. окиси пропилена, 28 мас. ч. окиси этилена и 60 мас. ч. окиси пропилена к 1 мас. ч. этилендиамина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гексановая фракция
20-78
нефтяной тяжелый сольвент
18-78
указанный дипроксамин157-65М
2-4,
см. RU патент №2009155, МПК5 С09K 3/00, Е21В 36/00, 1994 г.
Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений.
Известен состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий, по крайней мере, один блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина и углеводородный растворитель - смесь ароматического и алифатического углеводородов, при следующем соотношении, об. %:
по крайней мере, один указанный блок-сополимер
0,5-5,0
ароматический углеводород
30
алифатический углеводород
остальное,
см. RU патент №2323954, МПК С09K 8/524 (2006.01), 2008.
Недостатками состава являются недостаточная эффективность удаления асфальтеносмолистопарафиновых отложений.
Наиболее близким по технической сущности является состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий поверхностно-активное вещество, алифатический и ароматический растворители, в котором в качестве поверхностно-активного вещества содержится оксиэтилированный моноалкилфенол формулы (I)
6
4
2
4
m
RCH(OCH)OH,
где m равно 6-10,
9
19
R представляет собой CH,
и бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат формулы (II)
n
2n+1
2
4
q
2
[CHO(CHO)] POOR',
где n равно 8-10, q равно 6, R' представляет собой Н или K,
при соотношении поверхностно-активных веществ в смеси (I и II), равнjм 1:(3-5), соответственно, при этом все указанные ингредиенты состава взяты в следующем соотношении, мас. %:
указанная смесь поверхностно-активных веществ (I и II)
0,05-0,5
ароматический растворитель
20-50
алифатический растворитель
остальное,
см. RU Патент №2223294, МПК 7 С09K 3/00, Е21В 37/06, 2004.
Данный состав обладает недостаточной эффективностью удаления и предотвращения асфальтено-смолопарафиновых отложений.
Задачей изобретения является повышение показателя эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.
Техническая задача решается тем, что состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений, содержащий поверхностно-активное вещество оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена формулы
6
4
2
4
m
RCH(OCH)OH,
где m равно 6-10,
9
19
R представляет собой CH,
и растворители - ароматический и алифатический, согласно изобретению, он дополнительно содержит моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат формулы
n
2n+1
8
17
2
2
2
CHPO(OCH) OHNHCHCHOH,
где n равно 8-10,
и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот формулы
1
2
2
2
4
q
RCONHCHCHO(CHO)H,
1
10
16
где q равно 5-6, R представляет собой C-C,
при следующем соотношении компонентов, мас. %:
указанный оксиэтилированный моноалкилфенол
на основе тримера пропилена
0,2-2,0
ароматический растворитель
15,0-78,0
алифатический растворитель
14,0-84,0
указанный моно(2-гидроксиэтил) аммоний
2-этилгексилалканфосфонат
0,2-3,2
указанная смесь полиоксиэтилированных эфиров
моноэтаноламидов синтетических жирных кислот
0,4-4,8
Решение технической задачи позволяет повысить эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений за счет увеличения растворяющей способности до 10,9%, диспергирующей способности до 0,7%, моющей способности до 11,6% и одновременно повысить эффективность предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений за счет улучшения показателя дисперсии, налипания и замазывания.
Для приготовления заявленного состава используют следующие компоненты:
Оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена выпускают под торговой маркой Неонол АФ9-6, Неонол АФ9-10 по ТУ 2483-077-05766801-98;
Моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат выпускают под торговой маркой Эстефат 383, см. Абрамзон А. А. и др. Поверхностно-активные вещества: Справочник. - Л.: Химия, 1979, с. 289;
Смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот выпускают под торговой маркой Синтамид-5 по ТУ 6-02-640-91.
Ароматический растворитель: толуол или ксилол, или их фракции, или этилбензольная фракция по ТУ 38.30225-81, или Нефрас А 130/150 по ГОСТ 10214-78;
Алифатический растворитель: гексановая фракция по ТУ 2411-074-16810126-02 или Уайт-спирит по ГОСТ 2134-78.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.
Пример 1
Берут состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений при следующем соотношении компонентов, мас. % и в граммах:
оксиэтилированный моноалкилфенол
на основе тримера пропилена формулы
RC<sub>6</sub>H<sub>4</sub>(OC<sub>2</sub>H<sub>4</sub>)<sub>m</sub>OH
где m равно 6, R представляет собой C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>
0,2 (0,2 г)
ароматический растворитель - толуол
15,0(15,0 г)
алифатический растворитель - гексановая фракция
84,0 (84,0 г)
моно(2-гидроксиэтил) аммоний
2-этилгексилалканфосфонат формулы
C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>PO(OC<sub>8</sub>H<sub>17</sub>) OHNH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>OH, где n равно 8-10
0,4 (0,4 г)
смесь полиоксиэтилированных эфиров
моноэтаноламидов синтетических жирных кислот
формулы R<sub>1</sub>CONHCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>O(C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>O)<sub>q</sub>H,
где q равно 5-6, R<sub>1</sub> представляет собой C<sub>10</sub>-C<sub>16</sub>
0,4 (0,4 г),
указанные исходные компоненты: оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримера пропилена (m равно 6) в количестве 0,2 г, ароматический углеводород - толуол в количестве 15,0 г, алифатический углеводород - гексановая фракция 84,0 г, моно(2-гидроксиэтил) аммоний 2-этилгексилалканфосфонат в количестве 0,4 г и смесь полиоксиэтилированных эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот в количестве 0,4 г перемешивают до образования однородного состава.
Примеры 2-11 выполняют аналогично примеру 1, изменяя качественное и количественное соотношение компонентов, см. Таблицу 2 в конце описания.
Показатель эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений определяют по растворяющей, диспергирующей и моющей способностям.
Показатель эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений определяют по дисперсии, налипанию, замазыванию.
Испытания заявленного состава ведут на образцах асфальтеносмолопарафиновых отложений - АСПО 1-3, см. Таблицу 1.
Показатель эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием состава по примерам 1-11 проводят по методике, разработанной в НИИнефтепромхим, Татарстан, г.Казань:
Сформированный образец исходного асфальтеносмолопарафинового отложения массой в пределах около 2,2 г помещают в заранее взвешенную корзиночку из металлической сетки с размером ячеек 1,5×1,5 мм. Корзиночку с образцом взвешивают с точностью до второго знака после запятой и помещают в стеклянную герметичную ячейку, куда наливают 50 мл заявленного состава и выдерживают в статических условиях 3 часа, при температуре 20°C. По истечении заданного времени контакта корзиночку с оставшимися в ней асфальтеносмолопарафиновыми отложениями вынимают и высушивают на воздухе в подвешенном состоянии при комнатной температуре до постоянной массы.
Содержимое стеклянной герметичной ячейки отфильтровывают через предварительно взвешенный фильтр. Фильтр с частицами асфальтеносмолопарафиновых отложений высушивают при комнатной температуре до постоянной массы.
Растворяющую способность состава Р, %, вычисляют по формуле:
0
1
2
0
Р=((m-m-m)/m)×100,
0
где m - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г,
1
m - масса нерастворившегося асфальтеносмолопарафинового отложения в корзиночке после контакта с составом, г,
2
m - масса остатка асфальтеносмолопарафиновых отложений на фильтре после контакта с составом, г.
Диспергирующую способность состава Д, %, вычисляют по формуле:
2
0
Д=(m/m)×100,
0
где m - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г,
2
m - масса остатка асфальтеносмолопарафиновых отложений на фильтре после контакта с составом, г.
Моющую способность состава М, %, вычисляют по формуле:
0
1
0
М=((m-m)/m)×100,
0
где m - масса образца асфальтеносмолопарафиновых отложений до контакта с составом, г.,
1
m - масса нерастворившегося асфальтеносмолопарафинового отложения в корзиночке после контакта с составом, г.
Наряду с показателем эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений определялся показатель эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием заявленного состава по методике, приведенной ниже.
В ходе определения используют модельный раствор, представляющий 10% раствор хлорида натрия (NaCl) в дистиллированной воде.
В коническую колбу наливают 50 мл модельного раствора, затем приливают 20 мл заявленного состава и добавляют 2,5 г асфальтеносмолопарафиновых отложений. Колбу с содержимым осторожно перемешивая круговым вращением, нагревают на плитке до полного плавления отложений. Затем содержимое колбы, постоянно вращая, охлаждают под струей водопроводной воды. После охлаждения колбы с содержимым определяют визуально величину диспергированных частиц, налипание и замазывание стенок колбы.
Дисперсию получаемых частиц считают отличной, если величина дисперсии 0,1-3 мм, хорошей - 0,1-5,0 мм, удовлетворительной - 0,1-7 мм, неудовлетворительной - больше 7 мм.
Налипание на стенки стеклянной конической колбы в процентах от рабочей поверхности считают отличными до 5%, хорошими до 10%, удовлетворительными до 40%, неудовлетворительными выше 40%.
Замазывание стенок конической колбы в процентах от рабочей поверхности считают отличными не более 5%, хорошими до 20%, удовлетворительными до 50%, неудовлетворительными выше 50%.
Результаты по показателю эффективности удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений и показателю эффективности предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений с использованием заявленного состава приведены в Таблице 2.
Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленный состав обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение растворяющей способности до 10,9%, диспергирующей способности до 0,7%, моющей способности до 11,6%. Из полученных результатов видно, что заявленный состав обладает также свойством предотвращать асфальтеносмолопарафиновые отложения, что подтверждают хорошие и отличные показатели дисперсии, налипания и замазывания по сравнению с прототипом, у которого показатели дисперсии, налипания и замазывания удовлетворительные.
Таким образом, решение технической задачи позволяет повысить эффективность удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений и одновременно повысить эффективность предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений.