СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛО-ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
COMPOSITION FOR REMOVING ASPHALTENE-RESIN-PARAFFIN DEPOSITS

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при удалении асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО) в процессе добычи нефти.
В связи с увеличением доли тяжелых нефтей с повышенным содержанием асфальтено-смолистых веществ и высокомолекулярных парафинов, приводящих к отложениям в призабойной зоне, нефтепромысловом оборудовании, возникает необходимость создания эффективного метода обработки скважин.
Известен состав для удаления АСПО, который содержит по крайней мере один блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена на основе глицерина и углеводородный растворитель - смесь ароматического и алифатического углеводородов, % об.: по крайней мере, один указанный блок-сополимер 0,5-5,0, ароматический углеводород 30, алифатический углеводород - остальное [Авт. св. RU №2323954, C09K 8/524, 2008, БИ №19]. Однако данный состав имеет недостаточную эффективность удаления АСПО.
Известен состав для удаления АСПО, включающий углеводородный растворитель и присадку. В качестве присадки состав содержит азотосодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена с молекулярной массой ~ 5000, или побочный продукт производства изопропилбензола - полиалкилбензольную смолу, или их смесь в соотношении 1:0,5:10 соответственно. Установленное соотношение компонентов, масс.%: азотосодержащий блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена с молекулярной массой ~ 5000, или полиалкилбензольная смола, или их смесь в соотношении 1:0,5:10 соответственно, углеводородный растворитель - остальное [Авт. св. RU №2163916, C09K 3/00, E21B 37/06, 2001, БИ №13]. Однако данный состав малоэффективен для отложений с высоким содержанием асфальтенов.
Наиболее близким предлагаемому изобретению является состав для удаления АСПО, включающий оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 4-6 в количестве 0,001-5 масс.%, продукт конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты в молярном соотношении 1:1÷1:2 в количестве 0,001-5 масс.%, углеводородный растворитель - остальное. Преимущественным вариантом выполнения изобретения является состав, включающий оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 4-6, продукт конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты при температуре 160°С в молярном соотношении 1:1÷1:2, 2-бутоксиэтанол и углеводородный растворитель [Патент СССР №2064954, C09K 3/00, 1996]. Недостатком данного состава является низкая эффективность удаления АСПО при содержании в нем парафинов свыше 40%, а также высокая температура синтеза продукта конденсации.
Задачей настоящего изобретения является разработка более эффективного композиционного состава для удаления АСПО в широком диапазоне соотношения наиболее трудноудаляемых групповых компонентов: асфальтенов и парафинов.
3
2
5
3
7
Поставленная задача решается разработкой состава для удаления АСПО, включающего неароматический углеводородный растворитель, который содержит в качестве присадки оксиэтилированный алкилфенол с числом оксиэтильных групп 9-12 или алкилбензолсульфонат, или органический амин с общей формулой R-R'-NH, где R, R'=CH, СН, CH, или их смеси в массовом соотношении от 1:1:10 до 10:5:1, и дополнительно содержит сероорганические соединения - смесь побочных продуктов
3
2
5
3
7
4
9
нефтегазопереработки - диалкилдисульфиды сложного состава с общей формулой R-S-S-R', где R, R'=CH, CH, CH, CH, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
указанные сероорганические соединения
10-50
указанная присадка
0,01-0,9
указанный растворитель
остальное.
Присутствие в разработанном составе сероорганических соединений способствует увеличению растворяющей способности высокомолекулярных гетероатомных соединений в структуре смол и асфальтенов.
Введение присадки снижает поверхностное натяжение на границе раздела АСПО - растворитель, что повышает эффективность растворения и разрушения АСПО, а присутствие сольватирующих компонентов приводит к сольватации диспергированных частиц асфальтенов и парафинов, препятствуя их слипанию.
В качестве углеводородного растворителя состав содержит следующие компоненты и их смеси в любом соотношении: гексановую фракцию, или бензин нестабильный, или широкую фракцию легких углеводородов, или бензин - растворитель «Нефрас» С-2-80/120. Основные характеристики углеводородного растворителя приведены в таблице 1.
Предлагаемый состав испытывали на эффективность удаления АСПО в статических условиях, при температуре 20°C по методике, разработанной НПО «Нефтепромхим». Сущность методики заключается в определении изменения массы образца АСПО в результате растворения и диспергирования в определенном объеме растворителя в изотермических условиях. Характеристика изучаемых образцов АСПО представлена в таблице 2.
Для доказательства соответствия изобретения критерию "промышленная применимость" и иллюстрации разработанного состава ниже приведены примеры его получения и оценки эффективности для разных типов АСПО (см. табл.3).
Приведенные примеры не ограничивают возможность использования данного состава.
Пример 1 (прототип). 141 г олеиновой кислоты смешивают с 51,5 г диэтилентриамина. Смесь нагревают при 160°С до полной отгонки воды. Полученный продукт является продуктом конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты в молярном соотношении 1:1. К 5 г продукта конденсации в молярном соотношении 1:1 добавляют 0,001 г «Неонола АФ 9-6», 10 г бутилцеллозольва (2-бутоксиэтанол), н-гексан - остальное. Смесь перемешивают до получения однородного продукта, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность приготовленного состава на образцах АСПО по вышеуказанной методике (см. табл.3).
Пример 2 (предлагаемый). В реактор-смеситель 1, схема которого приведена на фигуре, объемом 500 мл наливают смесь диалкилдисульфидов, состоящую преимущественно из диметилдисульфида, диэтилдисульфида, метилэтилдисульфида, метилпропилдисульфида, являющуюся сероорганическим побочным продуктом нефтегазопереработки общей формулой R-S-S-R', массой 20 г. В неароматический углеводородный растворитель - нестабильный бензин, взятый в количестве 179,6 г, добавляют присадку - оксиэтилированный продукт «Неонол АФ 9-9» с числом оксиэтильных групп 9, в количестве 0,4 г. Далее растворитель с присадкой приливают к смеси диалкилдисульфидов в реакторе-смесителе 1. Содержимое реактора термостатируют с использованием термореле 2, внутреннего холодильника 3 и нагревательного элемента 4 с трансформатором типа «ЛАТР» 5 при постоянном перемешивании электромешалкой 6 в течение 40 мин при температуре 30°C, поддерживаемой контактным термометром 7, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность приготовленного состава на образцах АСПО по вышеуказанной методике (см. табл.3).
Пример 3. В реактор-смеситель 1 по примеру 2 наливают смесь диалкилдисульфидов, аналогичную примеру 2, массой 40 г, неароматический углеводородный растворитель «Нефрас» С-2-80/120 в количестве 159 г, в качестве присадки - сульфированный продукт «Сульфанол-П» (алкилбензолсульфонат) в количестве 1 г.Содержимое реактора термостатируют при постоянном перемешивании в течение 60 мин при температуре 25°C, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность состава на образцах АСПО (см. табл.3).
Пример 4. В реактор-смеситель 1 по примеру 2 наливают смесь диалкилдисульфидов, аналогичную примеру 2, массой 40 г, неароматический углеводородный растворитель «Нефрас» С-2-80/120 в количестве 159 г, и в качестве присадки - диэтиламин (органический амин) в количестве 1 г. Содержимое реактора термостатируют при постоянном перемешивании в течение 60 мин при температуре 25°C, охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность состава на образцах АСПО (см. табл.3).
Пример 5. В реактор-смеситель 1 по примеру 2 наливают смесь диалкилдисульфидов, аналогичную примеру 2, в количестве 60 г, неароматический углеводородный растворитель - гексановую фракцию в количестве 138,2 г, в качестве присадки - смесь, состоящую из «Неонола АФ 9-9», «Сульфанола-П» и диэтиламина (органический амин), в массовом соотношении компонентов 4:4:2; общее количество вводимой смеси присадок составляет 1,8 г. Содержимое реактора термостатируют при постоянном перемешивании в течение 30 мин при температуре 40°C; охлаждают до 20°C, после чего определяют эффективность состава на образцах АСПО (см. табл.3).
В качестве присадки в предлагаемом составе для удаления АСПО также можно использовать, например:
- из ряда оксиэтилированных алкилфенолов - «Неонол АФ 9-10», «Неонол АФ 9-12»;
- из ряда алкилбензолсульфонатов - «Сульфанол НП-1», «Сульфанол НП-3»;
- из ряда органических аминов - триэтиламин, пропиламин, трипропиламин.
Композиция смеси диалкилдисульфидов, применяемая в качестве компонентов предлагаемого состава, может изменяться, что связано с особенностями технологического процесса получения этой смеси как побочного продукта нефтегазопереработки у различных производителей.
Как показали результаты исследований, состав, содержащий сероорганические соединения и присадку в различных соотношениях, имеет большую эффективность по сравнению с прототипом при удалении АСПО различного группового состава. Разработанный состав может быть получен смешением доступных компонентов при невысокой температуре.
Состав для удаления асфальтено-смоло-парафиновых отложений
Таблица 1
Физико-химические свойства углеводородных растворителей
Наименование показателей
Растворитель
Плотность, г/см<sup>3</sup>
0,689÷0,876
Фракционный состав, °С
Начало кипения
35÷85
97% отгона
90÷120
Содержание ароматических углеводородов, масс.%
0,01÷1,5
Таблица 2
Содержание групповых компонентов в АСПО
№
Механич. примеси, масс.%
Асфальтены, масс.%
Парафины, масс.%
Смолы, масла, масс.%
АСПО1
2,60
4,06
40,09
53,25
АСПО2
3,68
4,82
8,49
83,01
АСПО3
2,32
8,74
71,97
16,97
Таблица 3
№ опыта
Содержание компонентов
Эффективность удаления, %
АСПО1
АСПО2
АСПО3
для прототипа
1
Неонол АФ 9-6
продукт конденсации диэтилентриамина и олеиновой кислоты 2-бутоксиэтанол
н-гексан
50
70
49
масс.%
5
5
90
для предлагаемого состава
Серосодержащий
Присадка
Углеводо-родный растворитель
2
R-S-S-R'
Неонол АФ 9-9
Нестабильный бензин
67,0
72,0
66,0
масс.%
10
0,2
89,8
3
R-S-S-R'
Сульфанол-П
Нефрас
90,8
89,6
67,0
масс.%
20
0,5
79,5
4
R-S-S-R'
Диэтиламин
Нефрас
83,0
74,0
76,2
масс.%
20
0,5
79,5
5
R-S-S-R'
Неонол АФ 9-9Сульфанол-ПДиэтиламин
Гексановая фракция
81,5
76,8
73,0
масс.%
30
0,9
69,1