КОМПОЗИЦИИ ПАРАФИНОВОГО СУПРЕССАНТА И СПОСОБЫ
PARAFFIN SUPPRESSANT COMPOSITIONS AND METHODS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001]
Сырые нефтепродукты получают в глобальном масштабе из подземных пластов с использованием таких способов как бурение и гидравлический разрыв пласта. Транспортировка сырых нефтепродуктов из подземного пласта, требуемая для очистки или переработки сырой нефти, осуществляется путем перемещения сырой нефти по трубам в места хранения/транспортировки, такие как железнодорожные вагоны, цистерны и тому подобное. Во время перемещения и/или хранения сырая нефть часто подвергается воздействию температуры окружающей среды от -40°C до 60°C.
[0002]
n
2n+2,
Сырые нефтепродукты включают в себя линейные и разветвленные алканы, имеющие общую формулу CH где n обычно составляет около 1–50, хотя встречаются небольшие количества более длинных углеводородных цепей. Высокомолекулярные алканы могут создавать проблемы в том смысле, что их температуры плавления в некоторых случаях могут быть выше, чем температуры окружающей среды. Например, нонадекан имеет температуру плавления 33°С; высшие алканы могут иметь температуры плавления, превышающие, например, 60°C.
[0003]
Фракции алканов с высокой температурой плавления приводят к выделению фазы парафинового остатка, который затвердевает и откладывается на боковых стенках и дне труб, емкостей для хранения и емкостей для транспортировки (железнодорожные цистерны, океанские танкеры и т.д.). Твердый парафиновый остаток, также известный как «твердый парафин», не только уменьшает эффективный объем структуры, в которой он содержится, но также представляет потерю ценного компонента из объема сырой нефти. Чрезмерное накопление твердого парафина снижает эффективность транспортировки сырой нефти и приводит к увеличению затрат, связанных с дополнительным временем простоя для очистки труб и/или емкостей, а также с ликвидацией остатков, удаляемых из емкости, что увеличивает экологическую нагрузку. Хотя трубопроводы и емкости могут быть очищены для удаления парафиновых остатков, этот процесс дает опасные отходы, выводит емкость из эксплуатации в течение периода очистки и является дорогостоящим.
[0004]
Осаждение и/или отложение твердого парафина может быть уменьшено добавками, называемыми «ингибиторами парафиноотложения» (PI), которые препятствуют процессу кристаллизации парафина и/или суспендируют кристаллы парафина в нефти. Примеры полимерных ингибиторов парафиноотложения включают полимеры этилена и его сополимеры с винилацетатом, акрилонитрилом или α–олефинами, такими как октен, бутен, пропилен и тому подобное; гребнеобразные полимеры с алкильными боковыми цепями, такие как сополимеры сложных эфиров метакрилата, малеиново–олефиновые сложные эфирные сополимеры и малеиново–олефиновые амидные сополимеры; и разветвленные сополимеры, имеющие алкильные боковые цепи, такие как алкилфенолформальдегидные сополимеры и полиэтиленимины.
[0005]
Отложение твердого парафина также может быть уменьшено добавками, называемыми «диспергаторами парафина» (PD), которые диспергируют твердый парафин и/или кристаллы парафина, образующиеся в нефти. Многие диспергаторы парафина являются олигомерами или представляют собой малые поверхностно–активные молекулы. Примеры диспергаторов парафина включают этоксилированные длинноцепочечные фенолы, нонилфенолформальдегидные смолы и додецилбензолсульфоновую кислоту (DDBSA).
[0006]
Добавление парафинового супрессанта (ингибитора парафиноотложения, или диспергатора парафина, или обоих) или «концентрата парафинового супрессанта» (PSC) к сырой нефти является эффективным при предотвращении и/или диспергировании парафинового остатка, тем самым уменьшая образование отложений в трубопроводах и емкостях, что дает преимущества нефтегазовой промышленности. Парафиновый супрессант эффективно снижает образование осаждений отложений парафина при хранении и транспортировке сырых нефтепродуктов, уменьшая экономические потери и ослабляя воздействие на окружающую среду. Большинство операторов нефтегазовой промышленности используют парафиновые супрессанты в качестве основного способа контроля отложений парафина в производственных трубопроводах. Неводные композиции, содержащие такой концентрат парафинового супрессанта (PSC), транспортируются и хранятся в местах месторождений, где извлекают сырую нефть, так что они могут быть применены по мере необходимости к трубам, емкостям и тому подобному. Обеспечение PSC в жидком виде, т.е. в растворе или дисперсии, является очень выгодным для применения ингибитора парафина в местах месторождения, потому что насосное оборудование, подходящее для дозирования желаемого количества парафинового ингибитора в трубу или емкость легко доступно.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007]
В данном документе описаны композиции парафинового супрессанта, содержащие растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и ингибитор парафина. В вариантах реализации ингибитор парафина содержит или представляет собой полимер, где полимер содержит один или несколько остатков имида, имеющего формулу (I)
(I)
1
15
16
15
16
где R представляет собой C10–C30 алкил или алкенил, и R и R выбраны из водорода и C1–C50 алкила, где, по меньшей, мере один из R и R представляет собой водород; и один или несколько остатков α–олефина, имеющих общую формулу (II)
(II)
2
1
где R выбран из C10–C50 алкила, в вариантах реализации R представляет собой C18 алкил, такой как н–стеарил.
[0008]
В вариантах реализации полимер ингибитора парафина содержит остаток структуры (Ia)
(Ia)
1
15
16
15
16
1
1
2
1
где R представляет собой C10–C30 алкил или алкенил, R и R выбраны из водорода и C1–C50 алкила, где по меньшей мере один из R и R представляет собой водород и X представляет собой –ОН или его сопряженное основание, –NHR, –N (R) или –OR. В вариантах реализации ингибитор парафина включает один или несколько остатков (I) и исключает остатки (Ia). В вариантах реализации ингибитор парафина включает один или несколько остатков (I) и один или несколько остатков (Ia). В вариантах реализации ингибитор парафина включает один или несколько остатков (Ia) и исключает остатки (I).
[0009]
В вариантах реализации ингибитор парафина включает остаток сложного эфира, имеющий формулу (XV)
(XV),
и один или несколько остатков α–олефина, имеющих общую формулу (II)
(II),
2
9
10
15
16
15
16
1
9
10
где для каждого из одного или нескольких остатков α–олефина R индивидуально выбраны из C10–C50 алкила, R и R индивидуально выбраны из водорода и C15–C50 алкила и R и R выбраны из водорода и C1–C50 алкила, где по меньшей мере один из R и R представляет собой водород. В некоторых вариантах реализации ингибитор парафина, включающий один или несколько остатков формулы (XV), дополнительно включает один или несколько остатков формулы (I), (Ia) или их смесь. В таких вариантах реализации R, R и R являются одинаковыми или разными, выбранными пользователем.
[0010]
В вариантах реализации гидротропный эквивалент включает, состоит из или состоит, по сути, из органической аммониевой соли алкилбензолсульфоновой кислоты, где алкилалкилбензол представляет собой C10–C20 алкил. В некоторых таких вариантах реализации гидротропный эквивалент включает, состоит из или состоит, по сути, из органической аммониевой соли додецилбензолсульфоновой кислоты, имеющей формулу (III)
(III).
В вариантах реализации органический аммоний выбран из первичного аммония, вторичного аммония, третичного аммония и четвертичного аммония. В вариантах реализации органический аммоний представляет собой этаноламмоний.
[0011]
В вариантах реализации композиция парафинового супрессанта дополнительно содержит дополнительный диспергатор парафина, выбранный из одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (IV)
(IV),
одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (V)
(V),
одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (VI)
(VI),
одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (VII)
(VII),
одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (VIII)
(VIII),
8
или любую их комбинацию, где x составляет от 1 до 27, m составляет от 1 до 100, n составляет от 1 до 100 и R представляет собой водород или алкил.
[0012]
В вариантах реализации композиция парафинового супрессанта дополнительно содержит растворитель, выбранный из С1–С12 спиртов, С2–С12 диолов, С2–С12 гликолей, С2–С12 простых эфиров гликолей, С3–С12 триолов, С5–С18 линейных алканов, С5–С18 разветвленных алканов, C5–C8 циклоалканов, бензола, толуола, о–ксилола, м–ксилола, п–ксилола, рафинированного нефтяного растворителя или любой их комбинации. В вариантах реализации композиция парафинового супрессанта содержит менее 10% воды по массе.
[0013]
В данном документе описана композиция нефти, содержащая, состоящая или состоящая, по сути, из композиции парафинового супрессанта по любому из вариантов реализации настоящего изобретения и одной или нескольких неочищенных нефтей.
[0014]
Также в данном документе описан способ, включающий добавления композиции парафинового супрессанта по любому из описанных в данном документе вариантов реализации к первой композиции нефти с получением второй композиции нефти. В вариантах реализации первая композиция нефти содержит, состоит или состоит, по сути, из сырой нефти. В вариантах реализации способ дополнительно включает воздействие на вторую композицию нефти температуры от 4°С до –60°С. В вариантах реализации способ дополнительно включает прокачку второй композиции нефти через трубу.
[0015]
о–
м–
п–
В вариантах реализации предложен концентрат парафинового супрессанта, включающий, состоящий из или состоящий, по сути, из композиции парафинового супрессанта любого из описанных в данном документе вариантов реализации, и растворителя, выбранного из С1–С12 спиртов, С2–С12 диолов, С2–С12 гликолей, C2–C12 гликолевых эфиров, C3–C12 триолов, C5–C18 линейных алканов, C5–C18 разветвленных алканов, C5–C8 циклоалканов, бензола, толуола, ксилола, ксилола, ксилола, рафинированного нефтяного растворителя и их смеси. В вариантах реализации композиция содержит менее 10% воды по массе. В вариантах реализации концентрат парафинового супрессанта содержит менее десяти процентов воды по массе.
[0016]
В данном документе описан способ, включающий в себя воздействие на концентрат парафинового супрессанта в любом из вариантов реализации настоящего изобретения температуры от 60°С до –60°С, в некоторых вариантах реализации, температуры от 4°С до –60°С.
[0017]
В данном документе описано использование любой из композиций парафинового супрессанта, описанных в данном документе, для ингибирования осаждения твердых парафинов в сырой нефти или для диспергирования кристаллизованных твердых парафинов в сырой нефти. В вариантах реализации, использование дополнительно включает воздействие на сырую нефть температуры от 4°С до –60°С.
[0018]
Дополнительные преимущества и новые признаки изобретения будут изложены частично в последующем описании и частично станут очевидными для специалистов в данной области после изучения следующего или могут быть изучены посредством рутинного проведения эксперимента, практикуя настоящее изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0019]
На Фиг. 1 показана схема реакции синтеза имидов OMAC или сложных эфиров OMAC.
[0020]
На Фиг.2 показана другая схема реакции синтеза имидов OMAC или сложных эфиров OMAC.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021]
Несмотря на то, что в настоящем описании приведены ссылки на предпочтительные варианты реализации, специалистам в данной области техники понятно, что допустимы изменения в форме и деталях, не выходящие за пределы сути и объема настоящего изобретения. Различные варианты реализации будут подробно описаны со ссылкой на графические материалы, на которых одинаковые ссылочные позиции представляют одинаковые детали и узлы на нескольких видах. Ссылки на различные варианты реализации не ограничивают объем формулы изобретения, прилагаемый к нему. Кроме того, любые примеры, приведенные далее в настоящем описании, не предназначены в качестве ограничения и лишь представляют некоторые из многих возможных вариантов реализации прилагаемой формулы изобретения.
[0022] Определения
[0023]
Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют то же значение, которое обычно подразумевается специалистом в данной области техники. В случае противоречий, терминология, представленная в данном документе, включая определения, является превалирующей. Предпочтительные способы и материалы описаны ниже, хотя способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в данном документе, могут быть использованы при практическом осуществлении или тестировании данного изобретения. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем документе, включены в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме. Материалы, способы и примеры, описанные в настоящем документе, являются лишь иллюстративными и не являются ограничивающими.
[0024]
Предполагается, что термины «содержит(–ат)», «включает(–ют)», «имеющий», «имеет», «может», «вмещает(–ют)» и их варианты, используемые в данном документе, представляют собой открытые переходные фразы, термины или слова, которые не исключают возможности дополнительных действий или структур. Слова в единичном числе также подразумевают слова во множественном числе, если контекст явно не диктует иное. Настоящее описание также рассматривает другие варианты реализации «включая», «состоящие из» и «состоящие по сути из», варианты реализации или элементы, представленные в данном документе, независимо от того, являются они явными или нет.
[0025]
Используемый в данном документе термин «необязательный» или «необязательно» означает, что описанное впоследствии событие или обстоятельство может, но не обязательно, иметь место и что описание включает случаи, когда это событие или обстоятельство происходит, и случаи, когда нет.
[0026]
Используемый в данном документе термин «около», модифицирующий, например, количество ингредиента в композиции, концентрацию, объем, температуру способа, время способа, выход, скорость потока, давление и подобные значения и их диапазоны, используемые в описании вариантов реализации описания, относится к изменению численного количества, которое может иметь место, например, посредством типичных процедур измерения и обработки, используемых для получения соединений, композиций, концентратов или применяемых композиций; через непреднамеренную ошибку в этих процедурах; посредством различий в производстве, источнике или чистоте исходных материалов или ингредиентов, используемых для реализации этих способов и как и в отношении приблизительных соображений. Термин «около» также охватывает количества, которые отличаются из–за старения композиции с определенной начальной концентрацией или смесью, и количества, которые отличаются из–за смешивания или обработки композиции с определенной начальной концентрацией или смесью. В случае изменения термином «около» прилагаемые к нему пункты формулы изобретения включают в себя эквиваленты этих величин. Кроме того, в местах, где «около» используется для описания диапазона значений, например «от около 1 до 5», это означает «от 1 до 5», и «от около 1 до около 5», и «от 1 до около 5», и «от около 1 до 5», если конкретно не ограничено контекстом.
[0027]
Используемый в данном документе термин «значительный» или «значительно» означает, по меньшей мере, половину или 50% по некоторой мере, как определено или как определено контекстом. Например, решение, которое содержит «значительное количество» компонента, содержит 50% или более этого компонента по массе, или по объему, или по какой–либо другой мере, в зависимости от ситуации и в контексте. Раствор, в котором компонент был значительно удален, содержал, по меньшей мере, 50% исходного количества этого компонента, удаленного по массе, или по объему, или по какой–либо другой мере, в зависимости от ситуации и в контексте.
[0028]
Используемый в данном документе термин «по сути» модифицирует, например, тип или количество ингредиента в композиции, свойство, измеряемую величину, способ, положение, значение или диапазон, используемый для описания вариантов реализации описания, относится к вариации, которая не влияет на общую указанную композицию, ее свойство, количество, способ, положение, значение или диапазон, таким образом, который отрицает предполагаемую композицию, свойство, количество, способ, положение, значение или диапазон. Примеры предполагаемых свойств включают исключительно их неограничивающие примеры, гибкость, коэффициент распределения, скорость, растворимость, температуру и тому подобное; целевые значения включают толщину, выход, массу, концентрацию и тому подобное. Влияние на способы, которые модифицируются «по сути», включает эффекты, вызванные изменением типа или количества материалов, используемых в способе, изменчивость в настройках аппаратуры, влияние внешних условий на способ и тому подобное, в котором способ или степень эффекта не отрицает одно или несколько предполагаемых свойств или результатов; и тому подобные аналогичные соображения. При изменении термином «практически» прилагаемый к нему пункт формулы изобретения включает в себя эквиваленты этих типов и количеств материалов.
[0029]
Используемый в данном документе термин «сополимер» означает полимер, полученный из более чем одного вида мономера. Таким образом, термин включает полимеры из двух или более компонентов, содержащих мономерные остатки, и включает терполимеры, квадраполимеры и высшие сополимеры.
[0030]
+2,
Используемый в данном документе термин «сырая нефть» означает неочищенный углеводородный продукт подземного пласта, причем продукт представляет собой жидкость или твердое вещество при 20°С и давлении около 1 атмосферы, при этом продукт содержит, по меньшей мере, линейные и разветвленные алканы, имеющие общую формулу CnH2n где n обычно составляет около 1–50.
[0031]
Используемый в данном документе термин «парафиновый супрессант» (PS) означает ингибитор парафина или диспергатор парафина или их смесь. Парафиновый супрессант представляет собой добавку к сырой нефти, которая эффективна для предотвращения, замедления, задержки, минимизации, уменьшения и/или ингибирования осаждения, затвердевания или отложения парафина из сырой нефти и/или эффективна для повторного диспергирования парафина после таких процессов. Примеры действия парафиновых супрессантов включают предотвращение осаждения твердых парафинов, уменьшение осаждения твердых парафинов, повторное диспергирование твердых парафинов в сырой нефти или композиции сырой нефти или удаление твердых парафинов с поверхностей защитных оболочек. В контексте парафинового супрессирования, ингибирования парафина или дисперсии парафина «осаждение твердых парафинов» означает кристаллизацию твердого парафина, так что осаждается твердое или полутвердое из парафина, рост тела твердого или полутвердого парафина или образование геля или другого полутвердого парафина из по сути жидкой нефти, сырой нефти или композиции сырой нефти. Такие осадки, которые включают кристаллы, твердые вещества, полутвердые вещества, осадки и гели, могут прикрепляться к поверхностям металлических защитных оболочек, накапливаться на поверхностях металлических защитных оболочек или накапливаться в супернатанте сырой нефти или композиции сырой нефти. В защитных оболочках, таких как трубопроводы, такое накопление может привести к блокировке потока сырой нефти или композиций сырой нефти или, по меньшей мере, может возникнуть сопротивление потока.
[0032]
Используемый в данном документе термин «концентрат парафиновых супрессантов» (PSC) означает композицию, содержащую один или несколько парафиновых супрессантов, растворенных, диспергированных или иным образом перемешанных в среде, такой как органический растворитель или смесь органических растворителей в первой концентрации, композиция для использования в качестве добавки, смешивающейся с сырой нефтью, для получения супрессированной композиции нефти, в которой композиция нефти содержит парафиновый супрессант растворенный, диспергированный или иным образом перемешанный в композиции парафинового супрессанта при второй концентрации, которая ниже, чем первая концентрация, и где при второй концентрации парафиновый супрессант эффективен для подавления осаждения твердого парафина в композиции нефти.
[0033]
Используемый в данном документе термин «ингибитор парафина» (PI) означает полимерный и/или олигомерный химический реагент или смесь химических реагентов, причем ингибитор замедляет, отсрочивает, минимизирует, уменьшает, ингибирует или предотвращает осаждение твердого парафина от сырой нефти, в которую он добавлен.
[0034]
Используемый в данном документе термин «диспергатор парафина» (PD) означает олигомер или короткоцепочечное вещество (неполимерное) такое как поверхностно–активное вещество, которое диспергирует, растворяет, стабилизирует или иным образом перемешивает твердый парафин в сырой нефти при добавлении к сырой нефти.
[0035]
Используемый в данном документе термин «композиция парафинового супрессанта» означает композицию, содержащую, состоящую из или состоящую по сути из парафинового супрессанта.
[0036]
Используемый в данном документе термин «композиция на основе сырой нефти» означает любую композицию, которая содержит, состоит из или состоит, по сути, из сырой нефти. Неограничивающие примеры композиции, содержащей сырую нефть, включают сырую нефть, сырую нефть плюс концентрат парафинового супрессанта, сырую нефть плюс агент парафинового супрессанта, сырую нефть плюс один или более органических растворителей и сырую нефть плюс одна или более добавок.
[0037]
Используемый в данном документе термин «транспортировка жидкости» означает предоставление возможности или позволение жидкости проходить из первого местоположения во второе местоположение. Таким образом, транспортировка жидкости включает в себя перекачку жидкости так, что в результате жидкость вытекает из первого местоположения во второе местоположение; транспортировка жидкости из первого местоположения во второе местоположение или предоставление возможности жидкости течь под действием силы тяжести («гравитационная подача»). Неограничивающие примеры транспортировки сырой нефти включают перекачку сырой нефти по трубопроводу, позволяющую сырой нефти проходить через трубопровод под действием силы тяжести, транспортировку сырой нефти в железнодорожной цистерне из первого местоположения во второе местоположение и/или транспортировку сырой нефти в автоцистерне из первого местоположения во второе.
[0038]
Используемый в данном документе термин «резервуар с сырой нефтью» означает любой объект, который удерживает, предназначен для удержания или может удерживать сырую нефть. Неограничивающие примеры резервуаров для сырой нефти включают в себя трубопроводы, резервуары для хранения, отстойники, пластовые резервуары, цистерны, автоцистерны, скважинные трубы и затрубное пространство, а также устройства, которые удерживают или транспортируют сырую нефть, такие как измерительные приборы, вентили, счетчики, насосы и клапаны.
[0039]
Используемый в данном документе термин «транспортировка сырой нефти» означает любые средства и/или объект, которые облегчают перемещение сырой нефти. Неограничивающие примеры транспортировки сырой нефти включают в себя трубопроводы, цистерны, автоцистерны, скважинные трубы, затрубное пространство, а также устройства, которые облегчают перемещение сырой нефти, такие как вентили, насосы и клапаны.
[0040]
Используемый в данном документе термин «неводный» означает практически исключающий воду.
[0041]
–1
Используемый в данном документе термин «жидкость», «потоки» или «поток», относящийся к композиции изобретения, означает, что 10 мл композиции вертикально в покое на практически горизонтальной поверхности в цилиндрическом контейнере, имеющем размеры: радиус 1 дюйм и высота 2 дюйма, вытекает в течение около 10 секунд, при опрокидывании в практически горизонтальное положение. В некоторых вариантах реализации изобретения «жидкий», «потоки» или «поток», относящийся к композиции изобретения, означает композицию, которая имеет вязкость по Брукфилду, составляющую при 10 с от около 5 сП до 1500 сП.
[0042]
Используемый в данном документе термин «воздействие» на материал «температуры» означает «перемещение материала в место, где материал теряет тепло, и температура материала падает до температуры».
[0043]
о–
м–
п–
Используемый в данном документе термин «растворимый в углеводороде» означает растворимый в одном или нескольких из линейных С5–С18 алканов, разветвленных С5–С18 алканов, С5–С8циклоалканов, бензоле, толуоле, ксилоле, ксилоле, ксилоле и их смеси.
[0044]
Используемый в данном документе термин «растворимый в нефти» означает растворимый в сырой нефти.
[0045]
n
2n,
Используемый в данном документе термин «альфа–олефин» («α–олефин») представляет собой олефиновое (алкеновое) соединение, имеющее общую формулу CH где n представляет собой целое число, причем олефиновое соединение отличается наличием одной двойной связи в первичном или альфа (α) положение молекулы альфа–олефина, т.е. единственная двойная связь в молекуле находится между первым и вторым атомами углерода. Остальные атомы углерода (третий атом углерода и атомы углерода, имеющие более высокие числа) образуют «алкильную боковую цепь» (и так обозначаются в данном документе) как в альфа–олефиновом мономере, так и в его полимерах. Многие альфа–олефины доступны в виде смесей соединений с распределением длин алкильных боковых цепей. Например, альфа–олефин C10–C14 представляет собой смесь альфа–олефинов с различной длиной боковой алкильной цепи, альфа–олефин C10–C14 имеет среднечисловое распределение длин цепей, причем распределение имеет максимум одно число, которое находится от C10 до C14. Следовательно, термин «альфа–олефин» («α–олефин») в данном документе также относится к смеси альфа–олефинов, отличающихся друг от друга длиной алкильной боковой цепи, причем смесь содержит распределение длин цепи, причем распределение имеет единый максимум. Множественный термин «альфа–олефины» и тому подобное относится к смеси альфа–олефинов, отличающихся друг от друга длиной алкильной боковой цепью, причем смесь включает распределение длин цепей с двумя или более максимумами. Ссылка на альфа–олефины или их остаток также относится к их полимеризованным или сополимеризованным остаткам, включая полимеризованные остатки многих их остатков.
[0046]
Используемый в данном документе термин «OMAC» означает полимер, содержащий остатки одного или нескольких альфа–олефинов с малеиновым ангидридом или производным малеинового ангидрида. Ссылка на «остаток» в единственном числе может также означать множественное число, как определено контекстом; остаток в полимере означает множество остатков, присутствующих как повторяющиеся звенья в полимере. Термин «OMAC» включает полимеры альфа–олефинов и производных малеинового ангидрида, таких как надикангидрид (аддукт реакции Дильса–Альдерациклопентадиена с малеиновым ангидридом), цитраконовый ангидрид и другие родственные ангидриды, известные в данной области.
[0047]
Используемый в данном документе термин «имид ОМАC» означает полимер, включающий остатки одного или нескольких альфа–олефинов и производное N–алкила, N–арила или N–алкарилмалеимида или производных малеимида. Такие полимеры могут быть получены сополимеризацией ненасыщенного имида с одним или несколькими альфа–олефинами или реакцией амина с сополимером малеинового ангидрида (или его производного) и одним или несколькими альфа–олефинами.
[0048]
Используемый в данном документе термин «сложный эфир ОМАC» означает полимер, включающий остатки одного или нескольких альфа–олефинов и сложный эфир малеиновой кислоты или производного малеиновой кислоты, такого как цитраконовая кислота, надиковая кислота и т.д. Такие полимеры могут быть получены сополимеризацией ненасыщенного эфира малеинового ангидрида (или его производного) с одним или несколькими альфа–олефинами или путем взаимодействия спирта (гидроксилсодержащего фрагмента) с сополимером малеинового ангидрида (или его производного) и одним или несколькими альфа–олефинами.
[0049]
Используемый в данном документе термин «соответствующий ОМАC» означает полимер ОМАС, в котором альфа–олефин имеет распределение числа длин цепей алкильных боковых цепей, имеющих один максимум (т.е. распределение состоит из унимодального распределения алкильных боковых цепей).
[0050]
Используемый в данном документе термин «несоответствующий ОМАС» означает полимер ОМАС из двух или более альфа–олефинов со сложным эфиром малеинового ангидрида, малеиновой кислоты, малеимида или малеиновой кислоты или их производных, полимер содержит распределение чисел по длинам боковых алкильных цепей имеющие два или более максимума (бимодальное или более высокое полимодальное распределение длин алкильных боковых цепей, происходящих из двух или более альфа–олефинов). Например, один неограничивающий примерный несовпадающий OMAC представляет собой полимер малеимида, альфа–олефина C12–C14 и альфа–олефина C20–C24 – в таком случае максимумы в полимодальном распределении длин цепей могут отличаться от шести до двенадцати атомов углерода и максимумы в полимодальном распределении длин цепей отличаются более чем на шесть атомов углерода. В вариантах реализации максимумы в полимодальном распределении алкильных боковых цепей отличаются более чем на два атома углерода, в вариантах реализации более трех атомов углерода, в вариантах реализации более четырех атомов углерода, в вариантах реализации более пяти атомов углерода, в вариантах реализации более шести атомов углерода, в вариантах реализации, более семи атомов углерода, в вариантах реализации более восьми атомов углерода, в вариантах реализации более девяти атомов углерода, в вариантах реализации более десяти атомов углерода.
[0051] Обсуждение
[0052]
Как правило, ингибиторы парафина имеют полимерную природу и часто формулируются в неполярных растворителях. Некоторые ингибиторы парафина являются гребнеобразными полимерами и имеют полимерную основу с парафиноподобными боковыми цепями. Растворимость ингибиторов парафина зависит от температуры. Такие ингибиторы парафина, когда они находятся в растворе, например, в растворителях, сырой нефти, углеводородах и т.п., могут выпадать в осадок, превращаться в гель или кристаллизоваться из раствора, когда раствор подвергается воздействию низких температур, например, когда нефть транспортируется по трубопроводу или трубопроводам, подвергается воздействию низких температур окружающей среды, таких как зимой, и/или в холодном климате, и/или когда композиции хранятся в неотапливаемых помещениях. Следовательно, такие ингибиторы парафина, как правило, образуют гель или в конечном итоге затвердевают при понижении температуры и создают очень дорогостоящие и/или неудобные проблемы, вызывая закупорку труб, потерю ингибитора парафина и сниженную эффективность ингибирования парафина, особенно в районах, где зимой температура падает ниже примерно 0°F (около -18°C), таких как горные районы, Аляска, Канада, части сопредельных Соединенных Штатов, Европы, России, Аргентины и Азии. Такие ингибиторы парафина в растворе в растворителях, сырой нефти, углеводородах и тому подобном могут подвергаться воздействию температур, по меньшей мере, такой де высокой как 60°С.
[0053]
В данном документе представлены растворимые в углеводородах гидротропные эквиваленты, которые повышают растворимость ингибиторов парафина в углеводородных средах, таких как сырая нефть и/или углеводородные растворители, в широком диапазоне температур и препятствуют осаждению и/или гелеобразованию ингибиторов парафина из углеводородных сред, особенно когда углеводородная среда, содержащая ингибиторы парафина, подвергается воздействию температур от 4°С до –45°С, например, когда углеводородная среда содержится в защитной оболочке, хранится в защитной оболочке или движется через защитную оболочку, расположенную в воздухе и/или воде при температуре от 4°С до –45°С. Гидротропные эквиваленты в данном описании являются растворимыми и/или диспергируемыми в углеводороде и/или сырой нефти и могут быть выгодно добавлены к сырой нефти или растворителям, таким как углеводородные растворители, вместе с одним или несколькими ингибиторами парафина и необязательно одним или несколькими диспергаторами парафина. Преимущества особенно ощутимы, когда полученную смесь подвергают воздействию температур от 4°С до –45°С, когда в таких смесях наблюдается более низкая склонность ингибиторов парафина выпадать из смеси. Кроме того, такие смеси показывают заметные улучшения реологических характеристик при низкой температуре и/или высоком давлении, вязкости и сдвиговых свойств и вязкости при высоком давлении по сравнению с теми же смесями, в которых отсутствует гидротропный эквивалент.
[0054] Растворимые в углеводородах гидротропные эквиваленты
[0055]
В вариантах реализации растворимый в углеводородах гидротропный эквивалент в любой из композиций парафинового супрессанта и/или в любом из концентратов парафинового супрессанта, описанных в данном документе, представляет собой органическую аммониевую соль алкилбензолсульфоновой кислоты, имеющую формулу (IX)
(IX)
3
17
18
3
3
3
3
3
3
3
17
18
где R выбран из C10–C50 алкила, C10–C50 алкарила или C10–C50 арила; и где R и R индивидуально выбраны из Н, С1–С50 алкила, С7–С50 алкарила или С6–С50 арила. В вариантах реализации R представляет собой C10–C20 алкильную группу. В вариантах реализации R выбран из линейного или разветвленного алкила. В вариантах реализации R является ациклическим. В вариантах реализации R является алициклическим. В вариантах реализации R представляет собой линейный додецил. В вариантах реализации R представляет собой разветвленный додецил. В вариантах реализации R представляет собой разветвленный додецил, и R и R оба представляют собой Н.
[0056]
В вариантах реализации растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент представляет собой органическую аммониевую соль додецилбензолсульфоновой кислоты, имеющую формулу (III)
(III).
[0057]
В вариантах реализации органический аммоний выбран из первичного аммония, вторичного аммония, третичного аммония или четвертичного аммония. В вариантах реализации органический аммоний имеет формулу (X)
(X)
4
5
6
7
4
5
6
7
3
2
2
4
5
6
7
4
5
6
7
+
н–
н–
втор–
трет–
где R, R, R и R индивидуально выбраны из водорода, линейного алкила, разветвленного алкила, алициклического алкила, имеющего от 1 до 10 атомов углерода, арила и алкарила; при условии, что по крайней мере один из R, R, R и R не является водородом. В вариантах реализации органический аммоний представляет собой этаноламмоний (HNCHCHOH). В вариантах реализации R представляет собой водород, и R, R и R независимо выбраны из водорода, этила, пропила, изопропила, бутила, изобутила, бутила и бутила, при условии, что по меньшей мере один из R, R, R и R не является водородом.
[0058] Первые варианты реализации
[0059]
В первых вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и ингибитор парафина, содержащий полимер, содержащий один или несколько остатков имида, имеющего формулу (I)
(I),
1
15
16
15
16
где R представляет собой С10–С30 алкил или алкенил, где по меньшей мере один из R и R представляет собой водород, и где R и R выбраны из водорода и С1–С50 алкила; и один или несколько остатков α–олефина, имеющих общую формулу (II)
(II),
2
где для каждого из одного или нескольких остатков (II), R индивидуально выбран из C10–C50 алкила.
[0060]
1
1
1
1
2
2
2
2
2
В вариантах реализации R представляет собой алкил. В вариантах реализации R представляет собой алкенил. В вариантах реализации R включает, состоит по сути или состоит из C18 или C20 алкила. В вариантах реализации R включает, состоит по сути или состоит из С18 или С20 алкенила. В вариантах реализации R является ациклическим. В вариантах реализации R представляет собой алкил с прямой цепью. В вариантах реализации R представляет собой разветвленный алкил. В вариантах реализации R индивидуально выбран из C10–C14 алкила с прямой цепью, C15–C19 алкила с прямой цепью, C20–C30 алкила с прямой цепью и алкила с прямой цепью, имеющего более 30 атомов углерода, например от 31 до 50 углеродов. В вариантах реализации R содержит, состоит по сути или состоит из С18 или С20 алкила с прямой цепью.
[0061]
15
16
15
16
В вариантах реализации R и R оба представляют собой водород. В вариантах реализации R представляет собой водород и R представляет собой метил.
[0062]
В некоторых первых вариантах реализации ингибитор парафина содержит один или несколько остатков формулы (Ia)
(Ia)
1
15
16
15
16
1
1
2
1
где R представляет собой C10–C30 алкил или алкенил, R и R выбраны из водорода и C1–C50 алкила, где по меньшей мере один из R и R представляет собой водород и X представляет собой –ОН или его сопряженное основание, –NHR, –N(R) или –OR. В некоторых первых вариантах реализации ингибитор парафина включает один или несколько остатков формулы (I) и исключает или, по сути, исключает остатки формулы (Ia). В других первых вариантах реализации ингибитор парафина включает один или несколько остатков формулы (I) и дополнительно включает один или несколько остатков формулы (Ia). В других первых вариантах реализации ингибитор парафина включает один или несколько остатков формулы (Ia) и исключает или, по сути, исключает остатки формулы (I).
[0063]
В вариантах реализации один или несколько остатков (I), (Ia), (II) включают или представляют собой два или более их остатков, например два остатка, три остатка, четыре остатка, пять остатков, шесть остатков, семь остатков, восемь остатков, девять остатков или десять их остатков.
[0064] Вторые варианты реализации
[0065]
Во вторых вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и полимер ингибитора парафина, содержащий один или несколько остатков формулы (I), один или несколько остатков формулы (Ia) или оба; и один или несколько остатков α–олефина, имеющих общую формулу (XI)
(XI),
11
11
11
11
где R выбран из C10–C14 алкила, C15–C19 алкила, C20–C30 алкила и алкила имеющего более 30 атомов углерода, такого как 31–50 атомов углерода. В вариантах реализации R представляет собой алкил с прямой цепью. В вариантах реализации R представляет собой разветвленный ациклический алкил. В вариантах реализации R является алициклическим.
[0066] Третьи варианты реализации
[0067]
В третьих вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и ингибитор парафина, содержащий полимер, содержащий один или несколько остатков формулы (I), один или несколько остатков формулы (Ia) или оба; один или несколько остатков α–олефина, имеющих общую формулу (XI), и один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XII)
(XII),
12
11
12
12
12
12
где R выбран из C10–C14 алкила, C15–C19 алкила, C20–C30 алкила и алкила имеющего от более 30 атомов углерода и до 50 атомов углерода. В некоторых таких вариантах реализации R структура (XI) представляет собой C10–C14 алкил и R выбран из C15–C19 алкила, C20–C30 алкила или C30–C50 алкила. В вариантах реализации R представляет собой алкил с прямой цепью. В вариантах реализации R представляет собой разветвленный ациклический алкил. В вариантах реализации R является алициклическим.
[0068]
В вариантах реализации молярное соотношение остатка, имеющего формулу (XI), к остатку, имеющему формулу (XII), составляет от около 4:1 до около 1:4, в вариантах реализации от около 3:1 до около 1:3, в вариантах реализации от около 2:1 до около 1:2, в вариантах реализации около 1:1.
[0069] Четвертые варианты реализации
[0070]
В четвертых вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и ингибитор парафина, включающий полимер, содержащий один или несколько остатков формулы (I), один или несколько остатков формулы (Ia) или оба; один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XI), один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XII), и один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XIII)
(XIII),
13
11
12
13
13
13
13
где R выбран из C10–C14 алкила, C15–C19 алкила, C20–C30 алкила и алкила имеющего от более 30 атомов углерода и до 50 атомов углерода. В вариантах реализации R формулы (XI) представляет собой C10–C14 алкил, R формулы (XII) представляет собой C15–C19 алкил и R выбран из C20–C30 алкила или C30–C50 алкила. В вариантах реализации R представляет собой алкил с прямой цепью. В вариантах реализации R представляет собой разветвленный ациклический алкил. В вариантах реализации R является алициклическим.
[0071]
В вариантах реализации молярные соотношения остатка формулы (XI), остатка формулы (XII) и остатка формулы (XIII) в ингибиторе парафина индивидуально выбираются от около 4:1 до около 1:4, в вариантах реализации от около 3:1 до около 1:3, в вариантах реализации от около 2:1 до около 1:2, в вариантах реализации около 1:1.
[0072] Пятые варианты реализации
[0073]
В пятых вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углероде гидротропный эквивалент и полимер парафинового ингибитора, содержащий полимер, содержащий один или несколько остатков формулы (I), один или несколько остатков формулы (Ia) или оба; один или несколько остатков α–олефина, имеющие формулу (XI), один или несколько остатков α–олефина, имеющие формулу (XII), один или несколько остатков α–олефина, имеющие формулу (XIII), и один или несколько остатков α–олефина, имеющие формулу (XIV)
(XIV),
14
11
12
13
14
14
14
14
где R выбран из C10–C14 алкила, C15–C19 алкила, C20–C30 алкила и алкила имеющего более 30 атомов углерода, такого как 31–50 атомов углерода. В вариантах реализации R формулы (XI) представляет собой C10–C14 алкил, R формулы (XII) представляет собой C15–C19 алкил, R формулы (XIII) представляет собой C20–C30 алкил и R представляет собой C30–C50 алкил. В вариантах реализации R представляет собой алкил с прямой цепью. В вариантах реализации R представляет собой разветвленный ациклический алкил. В вариантах реализации R является алициклическим.
[0074]
В вариантах реализации молярные соотношения остатка формулы (XI), остатка формулы (XII), остатка формулы (XIII) и остатка формулы (XIV) в ингибиторе парафина индивидуально выбраны из от около 4:1 до около 1:4, в вариантах реализации от около 3:1 до около 1:3, в вариантах реализации от около 2:1 до около 1:2, в вариантах реализации около 1:1.
[0075]
В вариантах реализации растворимый в нефти гидротропный эквивалент представляет собой растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент. В вариантах реализации растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент представляет собой растворимый в толуоле гидротропный эквивалент.
[0076] Шестые варианты реализации
[0077]
В шестых вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и полимер ингибитора парафина, содержащий один или несколько остатков сложного эфира, имеющего формулу (XV)
(XV),
9
10
9
10
15
16
15
16
где R и R индивидуально выбраны из водорода или C10–C50 алкильной группы, где по меньшей мере один из R и R представляет собой C10–C50 алкильную группу, и R и R индивидуально выбраны из водорода и С1–C50 алкила, где по меньшей мере один из R и R представляет собой водород; и один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (II). В вариантах реализации растворимый в нефти гидротропный эквивалент представляет собой растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент. В вариантах реализации растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент представляет собой растворимый в толуоле гидротропный эквивалент.
[0078]
В вариантах реализации молярное соотношение остатка формулы (XV) к остатку формулы (II) в ингибиторе парафина составляет от около 4:1 до около 1:4, в вариантах реализации от около 3:1 до около 1:3, в вариантах реализации от около 2:1 до около 1:2, в вариантах реализации около 1:1.
[0079] Седьмые варианты реализации
[0080]
11
12
В седьмом варианте реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент; и полимер ингибитора парафина, содержащий один или несколько остатков сложного эфира формулы (XV); один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XI); и один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XII). В вариантах реализации R формулы (XI) представляет собой C10–C14 алкил, R формулы (XII) выбран из C15–C19 алкила, C20–C30 алкила и C30–C50 алкила.
[0081]
В вариантах реализации молярное соотношение остатка формулы (XV) к остатку формулы (XII) в ингибиторе парафина составляет от около 4:1 до около 1:4, в вариантах реализации от около 3:1 до около 1:3, в вариантах реализации от около 2:1 до около 1:2, в вариантах реализации около 1:1.
[0082] Восьмые варианты реализации
[0083]
В восьмых вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и полимер ингибитора парафина, содержащий один или несколько остатков сложного эфира, имеющего формулу (XV); один или несколько остатков α–олефина, имеющих общую формулу (XI); один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XII); и один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XIII)
(XIII),
13
11
12
13
где R выбран из C20–C30 алкила или C30–C50 алкила. В вариантах реализации R формулы (XI) представляет собой C10–C14 алкил, R формулы (XII) представляет собой C15–C19 алкил и R формулы (XIII) выбран из C20–C30 алкила и C30–C50 алкила.
[0084]
В вариантах реализации молярные соотношения остатка формулы (XI) к остатку формулы (XII) к остатку формулы (XIII) в ингибиторе парафина индивидуально выбираются так, чтобы они составляли от около 4:1 до около 1:4, в вариантах реализации от около 3:1 до около 1:3, в вариантах реализации от около 2:1 до около 1:2, в вариантах реализации около 1:1.
[0085] Девятые варианты реализации
[0086]
В девятых вариантах реализации предложена композиция парафинового супрессанта, содержащая растворимый в углеводороде гидротропный эквивалент и ингибитор парафина, содержащий один или несколько остатков сложного эфира, имеющего формулу (XV); один или несколько остатков α–олефина, имеющих общую формулу (XI); один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XII); один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XIII); и один или несколько остатков α–олефина, имеющих формулу (XIV)
(XIV),
14
11
12
13
где R представляет собой C30–C50 алкил. В вариантах реализации R формулы (XI) представляет собой C10–C14 алкил, R формулы (XII) представляет собой C15–C19 алкил, R формулы (XIII) представляет собой C20–C30 алкил.
[0087]
В вариантах реализации молярные соотношения остатка формулы (XI) к остатку формулы (XII), к остатку формулы (XIII), к остатку формулы (XIV) в ингибиторе парафина индивидуально выбраны так, чтобы они составляли от около 4:1 до около 1:4, в вариантах реализации от около 3:1 до около 1:3, в вариантах реализации от около 2:1 до около 1:2, в вариантах реализации около 1:1.
[0088] Варианты реализации с первого по девятый
[0089]
о
м
п–
В вариантах реализации, композиция парафинового супрессанта любого из первого по девятый вариантов реализации включает в себя один или несколько углеводородных растворителей, выбранных из C5–C18 линейных алканов, C5–С18 разветвленных алканов, C5–C8 циклоалканов, бензола, толуола, –ксилола, –ксилола, ксилола и их смеси. В вариантах реализации композиция парафинового супрессанта содержит один или несколько дополнительных органических растворителей, выбранных из спиртов, амидов, сульфоксидов, альдегидов, кетонов, сложных эфиров, простых эфиров или их комбинаций. В вариантах реализации один или несколько дополнительных органических растворителей являются алициклическими, ациклическими, ароматическими или их комбинациями. В вариантах реализации один или несколько дополнительных органических растворителей включают один или несколько С1–С12 спиртов.
[0090]
В вариантах реализации процентное содержание по массе твердых веществ в композиции ингибитора парафина составляет от около 50% до около 5%. В вариантах реализации процентное содержание по массе твердых веществ в композиции ингибитора парафина составляет от около 40% до около 5%. В вариантах реализации процентное содержание твердых веществ составляет от около 30% до около 5%, в вариантах реализации от около 25% до около 5%, от около 20% до около 5%, от около 15% до около 5% или от около 10% до около 5%. В вариантах реализации процентное содержание по массе твердых веществ в композиции ингибитора парафина составляет от около 50% до около 10%. В вариантах реализации процентное содержание по массе твердых веществ в композиции ингибитора парафина составляет от около 40% до около 10%. В вариантах реализации процентное содержание твердых веществ составляет от около 30% до около 10%, в вариантах реализации от около 25% до около 10%, от около 20% до около 10% или от около 15% до около 10%.
[0091]
В вариантах реализации композиция парафинового супрессанта по любому из вариантов реализации с первого по девятый содержит менее 10% воды по массе. В вариантах реализации композиция парафинового супрессанта содержит менее 9% воды по массе; в вариантах реализации менее 8%; в вариантах реализации менее 7%; в вариантах реализации менее 6%; в вариантах реализации менее 5%; в вариантах реализации менее 4%; в вариантах реализации менее 3%; в вариантах реализации менее 2%; в вариантах реализации менее 1% воды по массе. В вариантах реализации композиция парафинового супрессанта является по сути неводной.
[0092]
В вариантах реализации среднечисленная молекулярная масса ингибитора парафина в любом из вариантов реализации с первого по девятый составляет от около 1000 до около 1500000, в вариантах реализации от около 1000 до около 500000, в вариантах от около 2000 до около 50000, в вариантах реализации от около 3000 до около 20000. В вариантах реализации среднечисленная молекулярная масса ингибитора парафина составляет от около 1000 до около 20000, в вариантах реализации от около 1000 до около 15000, в вариантах реализации от около 2000 до около 11000, в вариантах реализации от около 5000 до около 11000, в вариантах реализации от около 6000 до около 10000.
[0093]
В вариантах реализации соотношение ингибитора парафина к растворимому в углеводороде гидротропному эквиваленту по массе в композиции парафинового супрессанта в любом из вариантов осуществления с первого по девятый составляет от 7:1 до 1:3. В вариантах реализации соотношение ингибитора парафина к растворимому в углеводороде гидротропному эквиваленту по массе составляет от 3:1 до 1:3, в вариантах реализации от 6:1 до 1:3, в вариантах реализации от 5:1 до 1:3, в вариантах реализации от 4:1 до 1:3. В вариантах реализации соотношение ингибитора парафина к растворимому в углеводороде гидротропному эквиваленту по массе составляет от 4:1 до 1:1. В некоторых вариантах реализации отношение ингибитора парафина к растворимому в углеводороде гидротропному эквиваленту по массе составляет от 4:1 до 2:1.
[0094]
Десятые варианты реализации
[0095]
В десятых вариантах реализации любая из композиций парафинового супрессанта из вариантов реализации с первого по девятый дополнительно содержит дополнительный диспергатор парафина. В некоторых десятых вариантах реализации дополнительный диспергатор парафина содержит, состоит из или состоит, по сути, из алкоксилированного спирта. В некоторых таких вариантах реализации алкоксилированный спирт представляет собой сополимер спирта С1–С20 и одного или нескольких оксидов алкенов. В некоторых таких вариантах реализации один или несколько оксидов алкенов выбраны из этиленоксида, пропиленоксида или их комбинации.
[0096]
В некоторых десятых вариантах реализации дополнительный диспергатор парафина выбран из одного или нескольких парафиновых диспергаторов, имеющих формулу (IV)
(IV);
одного или нескольких парафиновых диспергаторов, имеющих формулу (V)
(V);
одного или нескольких парафиновых диспергаторов, имеющих формулу (VI)
(VI);
одного или нескольких парафиновых диспергаторов, имеющих формулу (VII)
(VII);
одного или нескольких парафиновых диспергаторов, имеющих формулу (VIII)
(VIII);
8
этоксилированный C1–C20 спирт; пропоксилированный C1–C20 спирт; полимер спирта C1–C20 со статическим сополимером этиленоксида и пропиленоксида; полимер спирта С1–С20 с блок–сополимером этиленоксида и пропиленоксида; или любую их комбинацию, где x равен от 1 до 27, n равен от 1 до 100, m равен от 1 до 100 и R представляет собой водород или алкил, где n, m и x представляют собой целые числа. Один или несколько диспергаторов парафина имеют распределение значений x, распределение значений n и распределение значений m, где x, n и m изменяются независимо друг от друга и варьируются независимо от структур (IV) до (VIII). В вариантах реализации m и n единиц структуры (VI) распределены статическим образом. В других вариантах реализации m и n единиц структуры (VI) распределены в одном или нескольких блоках. В еще других вариантах реализации m и n единиц структуры (VI) распределяются промежуточным образом между статическим распределением и распределением блоков, что в уровне техники называется «блочным» распределением. Таким образом, распределение m и n структуры (VI) является подходящим статичным, блочным или блочным распределением, выбранным пользователем, использующим известные способы образования сополимеризованных единиц EO/PO.
[0097]
В некоторых десятых вариантах реализации дополнительный диспергатор парафина получают известными методами, например реакцией спирта с оксидом этилена, оксидом пропилена, или оксидом этилена и оксидом пропилена в присутствии основного катализатора, выбранного из гидроксидов щелочных или щелочноземельные металлы или из смешанных оксидов магния–цинка, магния–олова, магния–титана или магния–сурьмы, или кислот, таких как серная кислота, или кислот Льюиса, таких как тетрахлорид титана. Статичные сополимеры могут быть получены известными способами, например, одновременной комбинацией этиленоксида и пропиленоксида с катализатором. Подобным образом, блочные сополимеры могут быть получены известными способами, включающими последовательное добавление различных оксидов алкенов к реакционной смеси, содержащей катализатор. Неограничивающие примеры некоторых алкоксилированных спиртовых полимеров, применимых в качестве дополнительного парафинового диспергатора, коммерчески доступны, например, от ElementisSpecialties, Inc., EastWindsor, NJ, под торговой маркой SERDOX. Синтез и/или использование подобных и/или таких полимеров описано, например, в патентах США № 5,750,796; 7,335,235 и 8,524,643.
[0098]
В некоторых десятых вариантах реализации среднечисловая молекулярная масса одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (IV), составляет от 200 до 10000, в вариантах реализации от 500 до 5000, в вариантах реализации от 1000 до 4000, в вариантах реализации от 1500 до 3000, в вариантах реализации от 2000 до 3000. В некоторых десятых вариантах реализации среднечисловая молекулярная масса одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (V), составляет от 200 до 10000, в вариантах реализации от 1000 до 6000, в вариантах реализации от 1500 до 4500, в вариантах реализации от 1500 до 3500, в вариантах реализации от 2000 до 3500. В некоторых десятых вариантах реализации среднечисловая молекулярная масса одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (VI), составляет от 200 до 20000, в вариантах реализации от 1000 до 10000, в вариантах реализации от 2000 до 8000, в вариантах реализации от 3000 до 7000, в вариантах реализации от 4000 до 6000. В некоторых десятых вариантах реализации среднечисловая молекулярная масса одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (VII), составляет от 200 до 10000, в вариантах реализации от 500 до 5000, в вариантах реализации от 1000 до 4000, в вариантах реализации от 1500 до 3000, в вариантах реализации от 2000 до 3000. В некоторых десятых вариантах реализации среднечисловая молекулярная масса одного или нескольких диспергаторов, имеющих формулу (VIII), составляет от 200 до 10000, в вариантах реализации от 500 до 8000, в вариантах реализации от 1000 до 7000, в вариантах реализации от 2000 до 6000, в вариантах реализации от 3000 до 5000.
[0099]
В некоторых десятых вариантах реализации весовое соотношение ингибитора парафина к дополнительному диспергатору парафина составляет от 5:1 до 1:1,5; в вариантах реализации от 4:1 до 1:1,5; в вариантах реализации от 3:1 до 1:1; в вариантах реализации от 2:1 до 1:1, в вариантах реализации от 1,25:1.
[0100]
Одиннадцатые варианты реализации
[0101]
В одиннадцатых вариантах реализации предложен концентрат парафинового супрессанта, содержащий любую одну или несколько из композиций парафинового супрессанта, описанных в данном документе, включая любую из композиций парафинового супрессанта вариантов реализации с первого по десятый, и один или несколько растворителей. В вариантах реализации один или более органических растворителей содержат, состоят или состоят, по сути, из одного или более углеводородных растворителей. Преимущественно концентраты парафинового супрессанта проявляют превосходную стабильность, когда подвергаются воздействию температур от около 4°С до –45°С, то есть они демонстрируют пониженную тенденцию к тому, что ингибитор парафина осаждается, образует гель и/или кристаллизуется из концентрата парафинового супрессанта. В вариантах реализации концентраты парафинового супрессанта добавляют к одной или нескольким композициям сырой нефти или сырой нефти с получением второй композиции сырой нефти. В некоторых одиннадцатых вариантах реализации вторая композиция сырой нефти содержит первую композицию сырой нефти, содержащую одно или несколько сырой нефти и концентрат парафинового супрессанта. Преимущественно, вторые композиции сырой нефти проявляют улучшенную стабильность, то есть они показывают пониженную тенденцию к осаждению твердого парафина и ингибитора парафина и/или его кристаллизации из второй композиции сырой нефти, когда они подвергаются воздействию температур от 4°С до –45°С.
[0102]
В некоторых одиннадцатых вариантах реализации предлагается концентрат парафинового супрессанта, содержащий любую одну или несколько из композиций парафинового супрессанта, описанных в данном документе, включая любую или несколько из композиций парафинового супрессанта вариантов реализации с первого по десятый, и один или несколько очищенных нефтяных растворителей. Очищенные нефтяные растворители включают в себя, состоят по сути или состоят из ароматических соединений, таких как бензол, толуол, ксилол, легкий ароматический лигроин, тяжелый ароматический лигроин, керосин или дизель; и/или алифатических соединений, таких как пентан, гексан, гептан, октан, нонан, декан, ундекан, додекан, тридекан, тетрадекан, пентадекан, гексадекан или любые их циклические или разветвленные изомеры или их смесь. Лигроин – термин нефтехимической промышленности, описывающий фракции кипения нефтяного дистиллята, собранного в разных точках дистилляционной колонны. Фракции лигроина могут содержать линейные, или разветвленные, или циклические алканы или алкены, ароматические углеводороды или конденсированные кольцевые ароматические соединения или смеси этих веществ. Легкий лигроин представляет собой низкокипящий материал, собранный вблизи верхней части дистилляционной колонны; средний лигроин – более высококипящий материал, собранный приблизительно посередине. Тяжелый лигроин представляет собой еще более высококипящий материал, собранный вблизи нижней части колонны.
[0103]
о–
м–
п–
В некоторых одиннадцатых вариантах реализации предложен концентрат парафинового супрессанта, содержащий любую из композиций парафинового супрессанта, описанных в данном документе; и растворитель, выбранный из С1–С12 спиртов, линейных С5–С18алканов, разветвленных С5–С18алканов, С5–С8циклоалканов, бензола, толуола, ксилола, ксилола, ксилола и их смесей, где ингибитор парафина присутствует в концентрате парафинового супрессанта, в количестве от около 1мас.% до 5мас.%, в вариантах реализации от около 2мас.% до 3мас.%. В некоторых одиннадцатых вариантах реализации концентрат парафинового супрессанта добавляют к первой композиции сырой нефти для получения второй композиции сырой нефти, где массовая концентрация ингибитора парафина во второй композиции сырой нефти составляет от около 50 до 10000 ч./млн. В некоторых одиннадцатых вариантах реализации вторая композиция сырой нефти дополнительно содержит одну или несколько дополнительных добавок для достижения, например, биоцидной активности, коррозионной стойкости и т.п. Композиции парафинового супрессанта и концентраты парафинового супрессанта целесообразно добавлять к одной или нескольким композициям неочищенных масел и/или масел для ингибирования осаждения парафина. Сырая нефть означает сырую нефть, полученную из определенного источника добычи нефти или места добычи нефти, и до дальнейшей очистки или разделения. Более чем одна сырая нефть означает две или более сырой нефти, где каждая сырая нефть поступает из другого места.
[0104]
В некоторых одиннадцатых вариантах реализации композиции концентрата парафинового супрессанта изобретения представляют собой неводные композиции; то есть они характеризуются существенным отсутствием воды и образуются путем существенного исключения воды. Концентраты парафиновых супрессантов изобретения представляют собой жидкости при температуре от около –60°С до 60°С, или от около –50°С до 60°С, или от около –45°С до 60°С, или от около –45°С до 40°С, или от около –40°С до 60° С, или от около –30°С до 60°С, или от около –20°С до 60°С, или от около –10°С до 60°С, или от около 0°C до 60°C или от около 4°C до 60°C. Под «жидкостью» подразумевается, что композиции концентрата парафинового супрессанта изобретения не содержат гель, твердый или полутвердый материал.
[0105]
В некоторых одиннадцатых вариантах реализации предложен любой из концентратов парафинового супрессанта, описанных в данном документе, где концентрат парафинового супрессанта дополнительно содержит один или несколько дополнительных ингибиторов парафина, выбранных из акрилатов, этиленвинилацетатных сополимеров, привитых сополимеров этиленвинилацетата, алкилфенолов с длинной цепью или любая их комбинация.
[0106]
Дополнительные варианты реализации
[0107]
В дополнительных вариантах реализации предложен способ, включающий: подвергание любого из концентратов ингибитора парафина одиннадцатого варианта реализации температуре от около –60°С до 60°С или от около –50°С до 60°С, или от около –45°С до 60°С, или от около –45°С до 40°С, или от около –40°С до 60°С, или от около –30°С до 60°С, или от около –20°С до 60°С, или от около –10°С до 60°С, или от около 0°С до 60°С, или от около 4°С до 60°С. В вариантах реализации «подвергание концентратов ингибитора парафина температуре» означает «добавление и/или перемещение концентрата ингибитора парафина в защитную оболочку, где температура парафина снижается до тех пор, пока температура ингибитора парафина не окажется между температурой». В вариантах реализации защитная оболочка представляет собой сосуд, банку, барабан, контейнер, жестяную банку, канистру с крышкой и вкладышем или без него, трубу, шлангокабель, капиллярную колонну, кольцевое пространство, резервуар или их комбинацию. В вариантах реализации способ дополнительно включает добавление любой из описанных в данном документе композиций парафинового супрессанта к углеводородному растворителю с получением концентрата парафинового супрессанта. В вариантах реализации воздействие составляет от одного часа до 12 часов. В вариантах реализации воздействие составляет от одного часа до двух лет. В вариантах реализации воздействие составляет от 12 до 24 часов. В вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до 14 дней. В вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до одного месяца. В вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до трех месяцев. В вариантах реализации воздействие составляет от одного дня до одного года.
[0108]
В некоторых вариантах реализации предложен способ, включающий, состоящий или состоящий по сути из подачи любого из концентратов парафиновых супрессантов, описанных в данном документе, через защитную оболочку, выбранную из трубы, резервуара, насоса, клапана, расходомера, манометра канал или их комбинации, где концентрат парафинового супрессанта находится в контакте с поверхностью защитной оболочки. В вариантах реализации подача содержит, состоит из или состоит по сути из откачки, гравитационной подачи или их комбинаций. В вариантах реализации труба представляет собой трубопровод. В вариантах реализации труба представляет собой капиллярную колонну. В вариантах реализации труба представляет собой кольцевое пространство. В некоторых вариантах реализации труба представляет собой кабель или шланг. В вариантах реализации кабель представляет собой шлангокабель («пупочный»). Шлангокабель – это кабель, который подает расходные материалы к аппарату в скважине под морским дном.
[0109]
В некоторых вариантах реализации предлагается способ, включающий в себя воздействие на любой из концентратов парафиновых супрессантов одиннадцатых вариантов реализации низкой температурой. В некоторых вариантах реализации концентрат парафинового супрессанта хранится или иным образом располагается в защитной оболочке. В вариантах реализации концентрат парафинового супрессанта находится в контакте с поверхностью защитной оболочки. В некоторых вариантах реализации концентрат парафинового супрессанта подается через защитную оболочку. В вариантах реализации защитная оболочка расположена в холодном месте. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка контактирует со средой. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка находится в тепловом контакте со средой. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка полностью погружена в среду. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой воздух. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой лед. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой снег, лед или их смесь. В некоторых вариантах реализации среда является водной. В некоторых вариантах реализации средой является вода. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой морскую воду. В некоторых вариантах реализации вода является пресной водой. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка подвергается воздействию первой отрицательной температуры окружающей среды из среды и концентрат парафинового супрессанта подвергается воздействию второй отрицательной температуры окружающей среды. В таких вариантах реализации концентрат парафинового супрессанта находится в тепловом контакте с защитной оболочкой и защитная оболочка находится в тепловом контакте со средой. В некоторых таких вариантах реализации тепло течет из среды через защитную оболочку в концентрат парафинового супрессанта, и температура концентрата парафинового супрессанта повышается. В некоторых таких вариантах реализации тепло в концентрате парафинового супрессанта течет через защитную оболочку и в среду, и температура концентрата парафинового супрессанта падает. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура по сути такая же, как первая отрицательная температура. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура отличается от первой отрицательной температуры. В вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от 4°С до –100°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от 4°С до –80°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от 4°С до –60°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –10°С до –60°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –10°С до –50°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –10°С до –40°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –20°С до –40°С. В некоторых вариантах реализации первая отрицательная температура представляет собой температуру воды, окружающей защитную оболочку. В вариантах реализации защитная оболочка погружается под воду. В некоторых вариантах реализации вода представляет собой морскую воду. В некоторых вариантах реализации вода представляет собой морскую воду, и защитная оболочка расположена в подводном месте на глубине, где температура воды низкая. В некоторых вариантах реализации подводное местоположение является глубоким подводным местоположением. В вариантах реализации температура воды составляет от около –2°С до около 4°С. В некоторых вариантах реализации температура воды составляет от около 0°С до около 4°С. В некоторых вариантах реализации вода является пресной водой. В некоторых вариантах реализации пресная вода является озерной водой. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от одного часа до 12 часов. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от одного часа до двух лет. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 до 24 часов. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до 14 дней. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до одного месяца. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до трех месяцев. В вариантах реализации воздействие составляет от одного дня до одного года.
[0110]
В вариантах реализации предложен способ, включающий: добавления любой из композиций парафинового супрессанта первого–десятого вариантов реализации или любого из концентратов парафинового супрессанта одиннадцатых вариантов реализации к первой композиции нефти с получением второй композиции нефти. В некоторых вариантах реализации первая композиция нефти содержит, состоит из или состоит по сути из сырой нефти. В некоторых вариантах реализации первая композиция нефти содержит, состоит из или состоит, по сути, из смеси двух или более неочищенных нефтей. В некоторых вариантах реализации первая композиция нефти состоит из одной или нескольких неочищенных нефтей и одной или нескольких добавок, выбранных из поверхностно–активных веществ, растворителей, ингибиторов парафина, диспергаторов парафина, ингибиторов коррозии, агентов для удаления накипи, средств для удаления шлама, ингибиторов шлама, одной или нескольких других индивидуально подобранные добавок для сырой нефти, известных в данной области техники, или любая их комбинация. В некоторых вариантах реализации первая композиция нефти содержит, состоит из или состоит по сути из очищенной нефти. В некоторых вариантах реализации первая композиция нефти содержит, состоит или состоит по сути из гидравлической нефти. В некоторых вариантах реализации первая композиция нефти содержит, состоит из или состоит по сути из машинной нефти.
[0111]
В вариантах реализации вторая композиция нефти содержит от около 0,5 до 10000 ч./млн по массе одной или нескольких композиций с первого по десятый варианты реализации, например, от около 1 до 10000 ч./млн, от около 5 до 10000 ч./млн или от около 50 ч./млн до 10000 ч./млн.
[0112]
В некоторых вариантах реализации способ дополнительно содержит, состоит или состоит, по сути, из подачи второй композиции нефти через защитную оболочку, выбранную из трубы, резервуара, насоса, клапана, расходомера, манометра, канала или их комбинаций, при этом сырая нефть находится в контакте с поверхностью защитной оболочки. В некоторых вариантах реализации подача включает, состоит из или состоит по сути из откачки, гравитационной подачи или их комбинаций. В некоторых вариантах реализации труба представляет собой трубопровод. В некоторых вариантах реализации труба представляет собой капиллярную колонну. В некоторых вариантах реализации труба представляет собой кольцевое пространство. В некоторых вариантах реализации труба представляет собой кабель или шланг. В некоторых вариантах реализации кабель представляет собой шлангокабель. Шлангокабель – это кабель, который подает расходные материалы к аппарату.
[0113]
В некоторых вариантах реализации предложен способ, включающий: воздействие на вторую композицию сырой нефти отрицательной температуры. В некоторых вариантах реализации вторая композиция сырой нефти хранится или иным образом располагается в защитной оболочке. В некоторых вариантах реализации вторая композиция сырой нефти находится в контакте с поверхностью защитной оболочки. В некоторых вариантах реализации вторая композиция нефти подается через защитную оболочку. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка расположена в холодном месте. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка контактирует со средой. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка находится в тепловом контакте со средой. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка полностью погружена в среду. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой воздух. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой лед. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой снег, лед или их смесь. В некоторых вариантах реализации среда является водной. В некоторых вариантах реализации средой является вода. В некоторых вариантах реализации среда представляет собой морскую воду. В некоторых вариантах реализации вода является пресной водой. В некоторых вариантах реализации защитная оболочка подвергается воздействию первой холодной температуры окружающей среды от среды и вторая композиция нефти подвергается воздействию второй отрицательной температуры от защитной оболочки. В таких вариантах реализации вторая композиция нефти находится в тепловом контакте с защитной оболочкой, и защитная оболочка находится в тепловом контакте со средой. В некоторых таких вариантах реализации тепло течет из среды через защитную оболочку во вторую композицию нефти, и температура второй композиции нефти повышается. В некоторых таких вариантах реализации тепло в нефти проходит через защитную оболочку и в среду, и температура второй композиции нефти падает. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура по сути такая же, как первая отрицательная температура. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура отличается от первой отрицательной температуры. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от 4°С до –100°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от 4°С до –80°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от 4°С до –60°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –10°С до –60°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –10°С до –50°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –10°С до –40°С. В некоторых вариантах реализации вторая отрицательная температура составляет от –20°С до –40°С. В некоторых вариантах реализации первая отрицательная температура представляет собой температуру воды, окружающей защитную оболочку.
[0114]
В некоторых вариантах реализации защитная оболочка погружается под воду. В некоторых таких вариантах реализации вода представляет собой морскую воду. В некоторых вариантах реализации вода представляет собой морскую воду, и защитная оболочка расположена в подводном месте на глубине, где температура воды низкая. В некоторых вариантах реализации подводное местоположение является глубоким подводным местоположением. В некоторых вариантах реализации температура воды составляет от около –2°С до около 4°С. В некоторых вариантах реализации температура воды составляет от около 0°С до около 4°С. В некоторых вариантах реализации вода является пресной водой. В некоторых вариантах реализации пресная вода является озерной водой. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от одного часа до 12 часов. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от одного часа до двух лет. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 до 24 часов. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до 14 дней. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до одного месяца. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от 12 часов до трех месяцев. В некоторых вариантах реализации воздействие составляет от одного дня до одного года.
[0115]
орто–
пара–
В некоторых вариантах реализации композиция любого первого–одиннадцатого вариантов реализации дополнительно содержит C4–C50 алкилфенолформальдегидную смолу. Такие материалы имеются в продаже. Алкилфенолформальдегидные смолы обычно имеют средневесовую молекулярную массу от около 1000 до 500000 г/моль, например, от около 1000 до 400000 г/моль или от около 1000 до 300000 г/моль или от около 1000 до 200000 г/моль, или от около 1000 до 100000 г/моль, или от около 2000 до 500000 г/моль, или от около 2000 до 400000 г/моль, или от около 2000 до 300000 г/моль или от около 2000 до 200000 г/моль или от около 2000 до 100000 г/моль. В вариантах реализации полимеры имеют по меньшей мере от около 10 до 5000 повторяющихся звеньев, причем повторяющееся звено включает остаток одной молекулы алкилфенола, конденсированный с одной молекулой формальдегида. Остаток алкилфенольного мономера включает линейный или разветвленный алкильный фрагмент, связанный с фенолом с гидроксилом фенола, как правило, хотя и не всегда в  или  положении, и содержащий от 4 до 50 атомов углерода, например от 4 до 40 атомов углерода или от 4 до 30 атомов углерода, или от 4 до 20 атомов углерода, или от 5 до 18 атомов углерода, или от 6 до 16 атомов углерода, или 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 атомов углерода. Алкилфенол и формальдегид подвергаются условиям, подходящим для конденсации фенолформальдегида, которая осуществляется с использованием обычных методов, известных специалистам в данной области. Получаемый полимерный продукт конденсации содержит или состоит по сути из фенолформальдегидного полимера с боковыми алкильными группами. В некоторых вариантах реализации алкилфенолсополимеризуют с фенолом, резорцином, одним или несколькими дополнительными алкилфенолами (то есть смесь двух или более алкилфеноловсополимеризуют) или комбинацией двух или более из них.
[0116]
В вариантах реализации алкилфенолформальдегидную смолу объединяют с одной или несколькими композициями первого–одиннадцатого вариантов реализации. Концентраты согласно одиннадцатым вариантам реализации включают в количестве от около 0,1 до 10 мас.% алкилфенолформальдегидной смолы в расчете на массу концентрата или от около 0,5 до 8 мас.% или от около 0,5 до 6 мас.%, или от около 0,5 до 4 мас.%, или от около 1 до 8 мас.%, или от около 1 до 7 мас.%, или от около 1 до 6 мас.%, или от около 1 до 5 мас.%, или от около 1 до 4 мас.%, или от около 2 до 8 мас.%, или от около 2 до 7 мас.%, или от около 2 до 6 мас.%, или от около 2 до 5 мас.%, или от около 2 до 4 мас.%, или от около 2 до 3 мас.%, или от около 3 до 8 мас.%, или от около 3 до 7 мас.%, или от около 3 до 6 мас.%, или от около 3 до 5 мас.%, или от около 3 до 4 мас.%, алкилфенолформальдегидной смолы в расчете на массу концентрата.
[0117]
Алкилфенолформальдегидная смола препятствует осаждению асфальтенов из сырой нефти. Асфальтены – растворимый класс сырой нефти, определяемый как фракция сырой нефти, которая растворяется в ароматических растворителях и нерастворима в н–алканах. ASTM D–3279–90 определяет асфальтены как твердые вещества, которые осаждаются, когда избыток н–гептана или пентана добавляют к сырой нефти. Молекулы асфальтенов имеют сложную структуру и могут осаждаться из сырой нефти во время экстракции, образуя отложения на внутренней поверхности производственной системы и накапливаясь, в частности, в оборудовании с высоким временем пребывания сырой нефти. Асфальтены, как правило, стабильны в исходных пластовых условиях, но в процессе добычи они могут дестабилизироваться и выпадать в осадок из–за изменений температуры, давления и дальнейшей зависимости от конкретного химического состава добываемой сырой нефти. Осаждение асфальтенов мешает течению и переработке сырой нефти, вызывая образование эмульсии и/или стабилизацию в потоке, а также загрязнение теплообменника и тому подобное.
[0118]
Мы обнаружили, что добавление от 0,1 до 10 мас.% одной или нескольких алкилфенолформальдегидных смол к концентрату одиннадцатого варианта реализации обеспечивает эффективное ингибирование осаждение асфальтена в дополнение к ингибированию парафина при добавлении концентрата к первой нефти с образованием второй нефти. Алкилфенолформальдегидные смолы, включенные в любой из описанных концентратов одиннадцатого варианта реализации, не придают концентратам низкотемпературную нестабильность при хранении при низкой температуре. Таким образом, композиции, включающие алкилфенолформальдегидные смолы, применимы в каждом способе, описанном выше, в частности в способах, использующих шлангокабельную подачу композиции или концентрата.
[0119]
В вариантах реализации концентраты одиннадцатых вариантов реализации содержат, состоят, по сути, или состоят из следующих Первой или Второй смесей. В вариантах реализации способы, описанные выше, используют Первую или Вторую смеси в качестве концентратов. В вариантах реализации Первая или Вторая смеси используются в качестве композиций ингибитора парафина/ингибитора асфальтена. В таких вариантах реализации Первая или Вторая смеси используются в способе, включающем, состоящем по сути или состоящем из: добавления любой из Первой или Второй смесей к первой композиции нефти с образованием второй композиции нефти, как описано выше.
[0120]
В вариантах реализации Первая смесь содержит, состоит по сути или состоит из С18–С40 алкилфенолформальдегидной смолы, несоответствующего ОМАС, диспергатора формулы (VI) выше и одного или нескольких растворителей. В вариантах реализации Первая смесь содержит, состоит по сути или состоит из: от около 1 до 10 мас.% C18–C40 алкилфенолформальдегидной смолы; от около 1 до 10 мас.% несоответствующего ОМАС третьего варианта реализации; от около 1 до 10 мас.% диспергатора, имеющего формулу (VI), где х равен 1, сумма m+n составляет около 20 и единицы m и n случайно распределены в общем молярном соотношении 1:2; от 1 до 10 мас.% 2–метоксиэтанола; и около 80 мас.% толуола. В вариантах реализации Первая смесь состоит по сути или состоит из: около 5 мас.% твердых веществ C18–C40 алкилфенолформальдегидной смолы; около 5 мас.% несоответствующего OMAC третьего варианта реализации, содержащего остатки 2 эквивалентов малеимида C16–C20, 1 эквивалент C14–C16 α–олефина и один эквивалент C22–C24 α–олефина; около 6 мас.% 2–метоксиэтанола; около 4 мас.% диспергатора, имеющего формулу (VI), где х равен 1, сумма m+n составляет около 20 и единицы m и n случайным образом распределены в молярном соотношении 1:2; и около 80 мас.% толуола. В вариантах реализации малеимид C16–C20 включает C18–алкильную функциональность, C18–алкенильную функциональность или их смесь.
[0121]
В вариантах реализации Вторая смесь содержит, состоит по сути или состоит из несоответствующего ОМАС, диспергатора формулы (V) выше, растворимого в углеводороде гидротропного эквивалента и одного или нескольких растворителей. В вариантах реализации Вторая смесь состоит по сути или состоит из: от около 5 до 20 мас.% несоответствующего ОМАС третьего варианта реализации, от около 2 до 15 мас.% диспергатора, имеющего формулу (VI), где х равен 1, сумма m+n составляет около 20 и единицы m и n случайным образом распределены в молярном соотношении 1:2; от около 5 до 30 мас.% этаноламиновой соли формулы (III), которая представляет собой 4–(1–изобутил–1,4–диметилпентил)бензолсульфоновую кислоту и толуол. В вариантах реализации Вторая смесь состоит по сути или состоит из: около 10 мас.% несоответствующего OMAC третьего варианта реализации, содержащего остатки 2 эквивалентов малеимида C16–C20, 1 эквивалент C14–C16 α–олефина и одного эквивалента C22–C24 α–олефина; около 8 мас.% диспергатора, имеющего формулу (VI), где х равен 1, сумма m+n составляет около 20, а единицы m и n случайным образом распределены в молярном соотношении 1:2; около 20 мас.% этаноламиновой соли формулы (III), которая представляет собой 4–(1–изобутил–1,4–диметилпентил)бензолсульфоновую кислоту, и около 62 мас.% толуола. В вариантах реализации малеимид C16–C20 включает C18–алкильную функциональность, C18–алкенильную функциональность или их смесь.
[0122] ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
[0123] Пример 1
Четыре полимера были синтезированы по схеме, показанной на Фиг. 1. Композиции четырех полимеров приведены в Таблице 1. Методика синтеза четырех полимеров была следующей:
[0124]
Стадия 1: Синтез ОМАС
[0125]
трет–
Первой стадией была полимеризация α–олефина с малеиновым ангидридом с получением ОМАС. α–олефин, имеющий распределение длин цепей C16–C18 или C20–C24 (1 моль), загружали в реактор с последующим добавлением ксилола (или тяжелой ароматической нафты или керосина) (~30% от массы всей реакционной смеси) и малеиновый ангидрид (1,1 моль). Реактор нагревали до 80°С в течение 30 мин, одновременно смешивая реагенты в гомогенную смесь, прежде чем повышать температуру до 125°С. Добавляли инициирующий катализатор (бутилпербензоат) и перемешивали в смеси (5,83 г, 0,03 моль). Наблюдалась экзотерма 5–10°С. После того как температура снова понизилась до 125°С, добавляли дополнительный инициирующий катализатор (5,83 г, 0,03 моль), что приводило ко второй экзотерме. Реакционную смесь нагревали до 125°С в течение 30 мин, а затем повышали температуру до 135°С в течение двух часов. Мониторинг малеинового ангидрида с помощью ИК–спектроскопии с Фурье–преобразованием (FTIR) можно использовать для проверки завершения реакции.
[0126]
Вторая стадия – реакция сополимера малеинового ангидрида с амином с образованием имида ОМАС или спирта с образованием эфира ОМАС.
[0127]
Стадия 2а: Синтез имидов ОМАС
[0128]
В реактор загружали сополимер малеинового ангидрида α–олефина (ОМАС) (~70% активных веществ в ксилоле), полученный на Стадии 1, и затем гидрированный талловый амин (1 моль). Смесь кипятили с обратным холодильником в течение четырех часов, используя ловушку Дина–Старка, и отслеживали удаление воды. Ожидается, что будет собран молярный эквивалент воды гидрированному талловому амину, и ход реакции может быть измерен по собранной воде и по FTIR.
[0129]
Стадия 2b: Синтез эфиров ОМАС
[0130]
o
В реактор загружали сополимер α–олефина и малеинового ангидрида (OMAC) (~70% активных веществ в ксилоле), полученный на Стадии 1, с последующим добавлением жирного спирта (1–2,2 моль). Реакционную смесь нагревали до 90C в течение одного часа перед добавлением 1–5 мол.% кислотного катализатора (например, п–толуолсульфоновой кислоты или додецилбензолсульфоновой кислоты). Реакционную смесь нагревали с обратным холодильником, используя ловушку Дина–Старка, и отслеживали удаление воды из реакционной смеси. Ожидается, что будет собран молярный эквивалент воды гидрированному талловому амину. Ход реакции контролировали FTIR.
ТАБЛИЦА 1: Соответствующие имидные и сложноэфирные полимеры OMAC
<b>(Соответствует) OMAC Полимер</b>
<b>R</b>
<b>R’</b><b>(имид)</b>
<b>R”</b><b>(спирт)</b>
<b>1</b>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
C<sub>18</sub>
<b>2</b>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
С<sub>20+</sub>
<b>3</b>
C<sub>20</sub>–C<sub>24</sub>
C<sub>18</sub>
<b>4</b>
C<sub>20</sub>–C<sub>24</sub>
С<sub>20+</sub>
[0131] Пример 2
[0132]
Было получено восемь растворов, составы которых приведены в Таблице 2.
[0133]
ТАБЛИЦА 2: Растворы парафинового супрессанта с подходящим ОМАС. Полимер 2
Раствор парафинового супрессанта
% по массе
Время/температура холодного хранения
Подходящий OMAC Полимер 2
Этаноламмоний–додецилбензол–сульфонат, имеющий структуру (III)
Диспергатор, имеющий формулу (IV), (спирт C13, статистический сополимер ЭO/ПO)
Толуол
1 день/ -35°C
4 дня/ -45°C
14 дней/ -45°C
Α
10
5
8
77
Ж
Ж
Ж
В
10
4,5
8
77,5
Ж
Ж
Ж
С
10
3,75
8
78,25
Ж
Ж
Ж
D
10
3
8
79
Г
Г
Г
Е
10
2,5
8
79,5
Г
Г
Г
F
10
5
0
85
Ж
Ж
Г
H
10
0
0
90
Г
Г
Г
J
10
0
0
90
Т
Т
Т
Сокращения: Ж=жидкость; Г=вязкий гель; и Т=твердое тело
[0134]
Три образца каждого из восьми растворов A, B, C, D, E, F, H и J были подвергнуты условиям холодного хранения в течение определенного периода времени; один образец хранили при –35°С в течение одного дня, второй образец при –45°С в течение четырех дней и третий образец при –45°С в течение 14 дней. По истечении некоторого времени жидкости удаляли и визуально проверяли на внешний вид и поведение при заливке. Результаты включены в Таблицу 2, где жидкость оставалась жидкостью (Ж), раствор загущался (Г) или раствор затвердевал (Т).
[0135]
Отверждение представляет собой самые плохие характеристики при низких температурах, вязкий гель – менее плохие характеристики, слабый гель указывает на улучшенное поведение, а жидкость указывает на очень хорошую стабильность и производительность при низких температурах. В каждом случае добавление додецилбензолсульфонатаэтаноламмония улучшало низкотемпературную устойчивость к гелеобразованию или затвердеванию раствора парафинового супрессанта. Наилучшие результаты были получены, когда соотношение подходящего имидного полимера ОМАС к гидротропному эквиваленту было менее 3,33:1 или менее 3:1. Добавление диспергатора парафина, имеющего формулу (IV), улучшало низкотемпературные свойства растворов парафинового супрессанта по сравнению с эквивалентными растворами без дополнительного диспергатора. Без дополнительного диспергатора парафина некоторое гелеобразование было получено, когда соотношение подходящего имидного полимера OMAC к растворимому в углеводороде гидротропному эквиваленту составляло менее чем примерно 2:1 по массе. Соответствующий OMAC сам по себе без растворимого в углеводороде гидротропного эквивалента показал относительно худшую низкотемпературную стабильность в условиях испытаний.
[0136] Пример 3
[0137]
Семь полимеров были синтезированы по схеме, показанной на Фиг. 2. Составы приведены в Таблице 3. Некоторые композиции были синтезированы путем полимеризации малеинового ангидрида и двух разных α–олефиновых мономеров, некоторые с тремя разными α–олефиновыми мономерами и некоторые со всеми четырьмя различными α–олефиновыми мономерами, как показано на Фиг. 2.
[0138]
12–16
20–24
24–28
30+
Метод синтеза для несоответствующих полимеров OMAC, показанный в Таблице 2, был таким же, как и для подходящих полимеров OMAC, за исключением того, что в синтезе OMAC использовалась смесь альфа–олефинов (Стадия 1). Каждый альфа–олефин имел различное распределение длины цепи (С или С или С или С ). Молярные соотношения мономеров приведены в Таблице 3 (колонка R1:R2:R3:R4).
[0139]
ТАБЛИЦА 3: Несоответствующие имидные и сложноэфирные полимеры OMAC
<b>OMAC Полимер</b>
<b>R1</b>
<b>R2</b>
<b>R3</b>
<b>R4</b>
<b>R1:R2:R3:R4</b>
<b>R’</b><b>(имид)</b>
<b>R”</b><b>(спирт)</b>
<b>5</b>
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
C<sub>20</sub>–C<sub>24</sub>
C<sub>30+</sub>
1:1:1:1
C<sub>18</sub>
<b>6</b>
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
C<sub>30+</sub>
1:1:1:1
C<sub>20+</sub>
<b>7</b>
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
1:1:0:0
C<sub>18</sub>
<b>8</b>
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
1:1:0:0
C<sub>20+</sub>
<b>9</b>
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
C<sub>20</sub>–C<sub>24</sub>
1:1:1:0
C<sub>18</sub>
<b>10</b>
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub>
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub>
C<sub>30+</sub>
1:1:0:1
C<sub>18</sub>
<b>11</b>
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub>
C<sub>20</sub>–C<sub>24</sub>
1:0:1:0
C<sub>18</sub>
[0140] Пример 4
[0141]
Было приготовлено восемь растворов, составы которых приведены в Таблице 4. Несоответствующим имидным полимером OMAC был полимер 11 из Таблицы 3.
[0142]
Таблица 4: Растворы парафиновых супрессантов с несовпадающими полимерами OMAC
Раствор парафинового супрессанта
% по весу
Температура/время холодного хранения
Несовпадающий OMAC имидный Полимер 11
Этаноламмонийдодецилбензолсульфонат
Дополнительный диспергатор парафина, имеющий формулу (IV)
Толуол
Один день при минус 35°С
Четыре дня при минус 45°С
14 дней при минус 45°С
K
10%
5
8
77
Ж
Ж
Ж
M
10%
4,5
8
77,5
Ж
Ж
Ж
N
10%
3,75
8
78,25
Ж
Ж
г
О
10%
3
8
79
Ж
Ж
Ж
P
10%
2,5
8
79,5
Ж
Ж
г
Q
10%
5
0
85
Ж
Ж
Г
R
10%
0
0
90
Г
Г
Г
T
10%
0
0
90
Т
Т
Т
Сокращениия: Ж=жидкость; Г=вязкий гель; г=легкое гелеобразование; и Т=твердое тело
[0143]
Три образца каждого из восьми растворов подвергли условиям холодного хранения в течение определенного периода времени, один образец хранили при –35°С в течение одного дня, второй образец при –45°С в течение четырех дней и третий образец при –45°С в течение 14 дней. По истечении некоторого времени жидкости удаляли и визуально проверяли на внешний вид и поведение при заливке. Результаты включены в Таблицу 2, где жидкость оставалась жидкостью (Ж), раствор показал небольшую степень гелеобразования (г), раствор превратился вязкий гель (Г) или раствор затвердел (Т).
[0144]
Отверждение представляет собой самые плохие характеристики при низких температурах, вязкий гель – менее плохие характеристики, слабый гель указывает на улучшенные характеристики и жидкость указывает на очень хорошие стабильность и характеристики при низких температурах. Несовпадающий полимерный ингибитор парафина OMAC показал очень хорошие низкотемпературные характеристики раствора по сравнению с подобранным полимером OMAC. В каждом случае добавление додецилбензолсульфонатаэтаноламмония улучшало низкотемпературную стабильность к гелеобразованию или затвердеванию раствора парафинового супрессанта, и были получены превосходные результаты при широком диапазоне соотношений несовпадающего имидного полимера ОМАС к растворимости в углеводороде по меньшей мере от 4:1 до 2:1 (диапазон протестированных соотношений). Добавление диспергатора парафина, имеющего формулу (IV), улучшало низкотемпературные свойства растворов парафинового супрессанта по сравнению с эквивалентными растворами без дополнительного диспергатора. В отсутствие какого–либо дополнительного парафинового диспергатора, гелеобразование наблюдалось через две недели при –45°С, когда соотношение несоответствующего имидного полимера ОМАС к растворимому в углеводороде гидротропному эквиваленту составляло около 2:1 по массе.
[0145]
Иллюстративно описанное в данном документе изобретение может быть подходящим образом реализовано на практике в отсутствие любого элемента, который конкретно не описан в данном документе. Дополнительно, каждый вариант реализации данного изобретения, как описано в данном документе, предназначен для использования как самостоятельно, так и в комбинации с любым другим вариантом реализации, описанным в данном документе и их модификациями, эквивалентами и альтернативами. В различных вариантах реализации изобретение подходящим образом содержит, состоит по сути из или состоит из элементов, описанных в данном документе и заявленных в соответствии с формулой изобретения. Понятно, что различные модификации и изменения могут быть выполнены, не придерживаясь иллюстративных вариантов реализации и применений, проиллюстрированных и описанных в данном документе, и не отклоняясь от объема формулы изобретения.