Способ контролирования газовых гидратов в системах текучих сред

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) 10 3/00 (2006.01) 10 3/06 (2006.01) 08 220/34 (2006.01) 08 220/56 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ КОНТРОЛИРОВАНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В СИСТЕМАХ ТЕКУЧИХ СРЕД(57) Способ ингибирования гидратообразования в текучей среде, включающей воду и газ,включающий добавление к текучей среде эффективного для ингибирования гидратообразования количества композиции,содержащей один или более гомо- или сополимеров-алкил-(алкил)акриламида, полученных путем полимеризации одного или более -алкил(алкил)акриламидных мономеров в растворителе,содержащем гликолевый эфир формулы СН 3(СН 2)-(-СН 2-СН 2)-ОН, гдепредставляет собой целое число от 0 до 1, апредставляет собой целое число, большее или равное 1.(74) Русакова Нина Васильевна Жукова Галина Алексеевна Ляджин Владимир Алексеевич Настоящее изобретение относится к ингибированию образования и роста частиц гидратов в текучих средах,содержащих газообразный углеводород и воду, в частности, при добыче и транспортировке природного газа,нефтяного газа или других газов, путем обработки раствором гомополимера или сополимера М-алкил(алкил)акриламида в простом гликолевом эфире. Уровень техники Современные нефтяные и газовые технологии обычно реализуют в жестких условиях в процессе добычи и получения нефти, например, при высокой скорости откачки,высоком давлении в трубопроводах,большой протяженности трубопроводов и низкой температуре нефти и газа,текущих по трубопроводам. Указанные условия являются особенно благоприятными для образования газовых гидратов, которые могут представлять значительную угрозу при добыче нефти на шельфе или в местах с холодным климатом. Газовые гидраты представляют собой подобные льду твердые вещества, которые образуются из небольших неполярных молекул и воды при пониженных температурах и повышенном давлении. В указанных условиях молекулы воды могут образовывать вокруг указанных небольших неполярных молекул (как правило, растворенных газов, таких как диоксид углерода, сульфид водорода, метан, этан, пропан, бутан и изобутан) структуры,подобные клетке,создавая взаимодействие типа хозяин-гость,также известного как клатрат или клатратный гидрат. Конкретное строение указанной структуры,подобной клетке, может представлять собой один из нескольких типов (называемых типом 1, типом 2,типом Н) в зависимости от особенностей гостевых молекул. Тем не менее, однажды образовавшись,указанные кристаллические структуры, подобные клетке, имеют тенденцию к осаждению из раствора и накоплению в виде больших масс твердого вещества, которые могут перемещаться по нефтяным и газовым трубопроводам и потенциально могут закупоривать или повреждать трубопроводы или используемое оборудование. Повреждения в результате закупоривания могут повлечь большие затраты с точки зрения стоимости ремонта оборудования, а также с точки зрения потерь производства и, в конечном счете, причиненного указанными повреждениями вреда окружающей среде. В нефтяной промышленности клатратным гидратам уделяется особое внимание, поскольку условия зачастую являются благоприятными для образования гидратов и последующих закупориваний. Известно много случаев, когда закупоривания гидратами останавливали добычу газа, конденсата или нефти. Очевидно, что финансовые последствия в каждом из указанных случаев тем более серьезны, если учесть объемы производства при глубоководной добыче, при которой десятки тысяч баррелей нефти добывают ежедневно, и могут потребоваться месяцы для 2 устранения остановки скважин. Кроме того,перезапуск остановившегося оборудования,особенно оборудования для глубоководной добычи или транспортировки, является чрезвычайно сложным вследствие значительного количества времени, энергии и материалов, а также реализации различных инженерных решений, которые зачастую требуются для удаления закупоривания гидратами в безопасных условиях. В промышленности применяют ряд способов для предотвращения закупоривания,таких как термодинамические ингибиторы гидратообразования , антиагломеранты (АА) и кинетические ингибиторы гидратообразования. Количество химических веществ, требуемое для предотвращения закупоривания, изменяется в широких пределах в зависимости от типа применяемого ингибитора. Термодинамические ингибиторы гидратообразования, как правило,применяют в очень высоких концентрациях(гликоль часто применяют в количествах до 100 от массы получаемой воды), тогда каки АА применяют в значительно меньших концентрациях(активная концентрация 0,3-0,5) и обычно обозначают как ингибиторы гидратообразования,применяемые в низких концентрациях . Общепринято, чтопрепятствуют росту кристаллов клатратного гидрата, предотвращая,таким образом, образование гидратов. Тогда как АА не препятствуют образованию кристаллов, а затем диспергируют небольшие кристаллы,предотвращают образование кристаллов гидратов за счет нарушения роста кристаллов. Общепринято, что АА выступают в качестве диспергатора кристаллов гидратов в углеводородную фазу и, следовательно, обладают тем ограничением, что должна присутствовать жидкая углеводородная фаза. Как правило,отношение содержания жидкого углеводорода к воде не должно превышать один к одному для обеспечения достаточного количества углеводорода,содержащего диспергированные кристаллы гидратов. К сожалению, указанное ограничение снижает возможность применения в нефтяных месторождениях, так как большое количество скважин приводит к очень быстрому увеличению количества извлекаемой воды после замеченного прорыва воды к скважине. При оценке свойств и действия ингибитора гидратообразования существуют несколько важных факторов, но наиболее значимыми и имеющими непосредственное отношение являются два фактора переохлаждение и время задержки. Переохлаждение относится к степени, до которой можно понизить температуру системы относительно теоретической температуры образования гидратов при заданном давлении, и его часто выражают как величину Т. Время задержки относится ко времени, в течение которого указанную переохлажденную систему можно поддерживать в состоянии, при котором она не содержит гидратов, в присутствии конкретного. Таким образом, подходящийдолжен обладать большой температурой переохлаждения Т и должен обеспечивать длительное время задержки при указанной температуре. Краткое описание изобретения Настоящее изобретение представляет собой способ ингибирования гидратообразования в текучей среде, содержащей воду, газ и, возможно,жидкий углеводород, включающий обработку указанной текучей среды эффективным для ингибирования гидратообразования количеством ингибирующей композиции,содержащей амфифильный полимер, полученный в результате полимеризации одного или более -алкил(алкил)акриламидного мономера в растворителе,содержащем один или более гликолевых эфирных растворителей формулы СН 3-(СН 2)-(-СН 2-СН 2)Н, гдепредставляет собой целое число от 0 до 1,апредставляет собой целое число 1. В другом аспекте, настоящее изобретение представляет собой композицию ингибитора гидратообразования, полученную при помощи полимеризации одного или более алкил(алкил)акриламидного мономера в растворителе, содержащем один или более гликолевый эфирный растворитель формулы СН 3(СН 2)-(-СН 2-СН 2)-Н, гдепредставляет собой целое число от 0 до 1, а- представляет собой целое число 1. Указанные композиция и способ эффективны для контроля образования газовых гидратов и возникновения закупоривания в системах получения и транспортировки углеводородов. Указанное химическое вещество эффективно модифицирует образование кристаллов гидратов таким образом,что обеспечивается возможность извлечения углеводородных текучих сред из пласта и их перемещения к установкам по переработке без риска образования гидратных закупориваний. Подробное описание изобретения Используемый в настоящей заявке термин ингибирование включает как ингибирование, так и предотвращение образования и агломерации кристаллов гидратов. Алкил означает одновалентную группу,полученную из насыщенного углеводорода с линейной или разветвленной цепью в результате удаления одного атома водорода. Типичные алкильные группы включают метил, этил, н- и изопропил, н-, втор-, изо- и трет-бутил и т.п. АА означает антиагломерант АИБН означает азобисизобутиронитрил ПСА означает персульфат аммонияозначает акриламидотрет-бутилсульфоновую кислоту (2-акриламидо-2 метилпропан-1-сульфоновую кислоту) БДГ означает бутилдигликоль (монобутиловый эфир диэтиленгликоля) БПО означает бензоилпероксид ВОН означает бутанол(бутиловый спирт) 2-ВОН означает 2-бутанол АПЦ означает агент передачи цепи С означает медь ДМАЭМ означает диметиламиноэтилакрилат МЭДПГ означает монометиловый эфир дипропиленгликоля ДТБП означает ди-трет-бутилпероксид ЭДГ означает этилдигликоль диэтиленгликоля) МБЭЭГ означает монобутиловый эфир этиленгликоля(бутилгликолевый эфир, бутоксиэтанол) ЭЭ означает 2-этоксиэтанол АЭЭ означает ацетат этоксиэтанола ЕН означает этанол МЗ означает Мексиканский залив ТБГП означает трет-бутилгидропероксид Н 2 О 2 означает пероксид водорода ИПС означает изопропанол(изопропиловый спирт) ИПМА означает изопропилметакриламид Н означает кинетический ингибитор гидратообразованияозначает ингибитор гидратообразования,применяемый в низких концентрациях МАРТАС означает хлорид метакриламидопропилтриметиламмония МЭК означает метилэтилкетон МеОН означает метанолозначает хлорид натрия ПЭ означает пентаэритрит ПГ означает пропиленгликоль РОН означает 1-пропанолозначает давление в фунтах на квадратный дюймозначает абсолютное давление в фунтах на квадратный дюймозначает манометрическое давление в фунтах на квадратный дюйм ТГФ означает тетрагидрофуран ТН означает термодинамический ингибитор гидратообразования ТБПО означает третбутилпероктоат(включая т-бутилперокси-2 этилгексаноат) ТБПП означает третбутилпероксипивалат и ТМП означает триметилолпропан. Ингибирующие гидратообразование композиции согласно настоящему изобретению получают при помощи полимеризации одного или более -алкил(алкил)акриламидного мономера в растворителе,содержащем один или более гликолевых эфирных растворителей, описанных в настоящей заявке, с образованием раствора-алкил(алкил)акриламидного полимера в растворителях. Используемый в настоящей заявке термин алкил-(алкил)акриламидный полимер включает алкил- (алкил)акриламидные гомополимеры и сополимеры -алкил-(алкил)акриламида с одним или более сомономерами. В одном из вариантов реализации изобретения-алкил-(алкил)акриламидный мономер представляет собой -изопропилметакриламид. В одном из вариантов реализации изобретения-алкил(алкил)акриламидные мономеры сополимеризуют с одним или более сомономерами. В одном из вариантов реализации изобретения сомономеры выбраны из акриламида,алкилзамещенных акриламидов, акриловой кислоты,алкилзамещенных акрилатов-диалкилакрил амидов-диалкилметакриламидовдиалкиламиноалкилакрилатов и их четвертичных алкилхлоридных солейдиалкиламиноалкилметакрилатов и их четвертичных алкилхлоридных солейдиалкиламиноалкилакриламидов и их четвертичных алкилхлоридных солейдиалкиламиноалкилметакриламидов и их четвертичных алкилхлоридных солей,гидроксиалкилакрилатов, гидроксиалкилметакрилатов,3 акриламидоалкилсульфоновых кислот и их натриевых или аммониевых солей. В одном из вариантов реализации изобретения сомономеры выбраны из хлорида метакриламидопропилтриметиламмония,2(диметиламино)этилметакрилата,3(диметиламино)пропилметакриламида, 2-акриламидо 2-метилпропансульфоновой кислоты,2(гидроксиэтил)метакрилата, натриевой соли 2 акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты,хлорида метакрилоилокси(этилтриметил)аммония,метакриловой кислоты и метакриламида. В одном из вариантов реализации изобретения амфифильный полимер представляет собой гомополимер -изопропилметакриламида. В одном из вариантов реализации изобретения амфифильный полимер содержит 70-99 мольных процентов повторяющихся звеньев -изопропил(мет)акриламида и 1-30 мольных процентов повторяющихся звеньев сомономера. В одном из вариантов реализации изобретения амфифильный полимер содержит 85-95 мольных процентов повторяющихся звеньев производного изопропил-(мет)акриламида и 5-15 мольных процентов повторяющихся звеньев производного сомономера. Гликолевые эфирные растворители, подходящие для применения при получении ингибирующих композиций согласно настоящему изобретению,имеют формулу СН 3-(СН 2)-(-СН 2-СН 2)-Н, гдепредставляет собой целое число от 0 до 1, апредставляет собой целое число, большее или равное 1. В одном из вариантов реализации изобретения растворитель имеет формулу СН 3-(СН 2)-(-СН 2 СН 2)-Н, гдепредставляет собой целое число от 0 до 1, апредставляет собой целое число от 1 до 4. В одном из вариантов реализации изобретения гликолевый эфирный растворитель представляет собой моноэтиловый эфир диэтиленгликоля. В одном из вариантов реализации изобретения растворитель содержит один или более гликолевых эфирных растворителей и один или более низкомолекулярных спиртов или гликолей. Типичные низкомолекулярные гликоли и спирты включают изопропанол,1,1,1 трис(гидроксиметил)пропан, диметиловый эфир триэтиленгликоля,диметиловый эфир диэтиленгликоля, 2-этоксиэтанол, монометиловый эфир диэтиленгликоля и монобутиловый эфир этиленгликоля и т.п. В одном из вариантов реализации изобретения растворитель содержит моноэтиловый эфир диэтиленгликоля и один или более растворителей,выбранных из изопропанола, 2-этоксиэтанола и 1,1,1-трис(гидроксиметил)пропана. Согласно типичному примеру получения мономер (мономеры) -алкил-(алкил)акриламида и любые сомономеры и растворитель (растворители) помещают в реактор и продувают азотом, затем в реактор помещают один или более инициатор. В качестве альтернативы, инициатор (инициаторы) можно поместить в реактор после нагревания 4 реактора до температуры проведения реакции. Перед завершением полимеризации можно также добавить дополнительное количество инициатора для уменьшения остаточного содержания мономера в полимерной композиции. После достижения температуры проведения реакции и добавления инициатора реакционную смесь нагревают в течение требуемого периода времени, затем охлаждают для выделения продукта. Так как большинство инициаторов, описанных в настоящей заявке,являются термически лабильными,температура, при которой добавляют инициаторы,оказывает значительное влияние распределение полимеров по молекулярной массе. Например, более высокие температуры проведения процесса являются причиной более высокой скорости разложения инициатора, что, как правило, приводит к получению более низкомолекулярных полимерных цепей. Кроме того, большинство растворителей,описанных в настоящей заявке, способны модифицировать концевые группы полимера за счет зависящих от температуры радикальных реакций переноса цепи. Например, в случае если реакция переноса цепи к растворителю обладает более высокой энергией активации по сравнению с реакцией роста цепи с получением полимера,применение более высоких температур приведет к более выраженному влиянию растворителя на снижение молекулярноймассы полимера и влиянию на концевые группы полимера. В одном из вариантов реализации изобретения полимеризацию инициируют при помощи термического разложения органических пероксидов,таких как диацильные пероксиды, включающие лауроилпероксид, пероксид янтарной кислоты,бензоилпероксид и т.п., пероксид водорода гидропероксиды,такие как третбутилгидропероксид диалкилпероксиды, включая дикумилпероксид, ди(трет-бутил)пероксид и т.п. и сложные перокси эфиры,включая третбутилпероксипивалат,трет-бутилперокси-2 этилгексаноат,-(трет-бутил) О-изопропил монопероксикарбонат и т.п. В одном из вариантов реализации изобретения полимеризацию инициируют при помощи термического разложения третбутилпероксипивалата,трет-бутилперокси-2 этилгексаноата или-(трет-бутил)-изопропилмонопероксикарбоната. В одном из вариантов реализации изобретения полимеризацию инициируют при помощи термического разложения трет-бутилперокси-2 этилгексаноата. В альтернативном варианте реализации изобретения полимеризацию инициируют при помощи окислительно-восстановительного разложения пероксида водорода иди других аналогичных гидропероксидов окислительновосстановительным сокатализатором, таким как 4 или 2(4)3 и т.п. Композиция и способ согласно настоящему изобретению являются эффективными для контроля образования газовых гидратов и возникновения закупориваний в системах получения и транспортировки углеводородов. Для обеспечения эффективного ингибирования гидратообразования ингибирующую композицию следует вводить до образования значительного количества гидратов. Предпочтительное место введения при добыче нефти представляет собой нисходящую скважину,расположенную рядом с подводным предохранительным клапаном с дистанционным управлением. В этом случае при остановке скважины обеспечивается возможность диспергирования продукта по всей области, в которой будет происходить образование гидратов. Также обработка может происходить и в других областях трубопровода с учетом плотности вводимой текучей среды. В случае если место введения находится значительно выше глубины, на которой образуются гидраты,ингибитор гидратообразования должен входить в состав совместно с растворителем с плотностью,достаточно высокой для того, чтобы ингибитор погружался в трубопроводе с накоплением на поверхности раздела нефть/вода. Кроме того, можно проводить обработку в трубопроводах или любых частях системы, где существует возможность образования гидратов. Композицию вводят в текучую среду любыми способами,подходящими для обеспечения диспергирования ингибитора в объеме обрабатываемой текучей среды. Как правило,ингибитор вводят с применением механического оборудования, такого как насос для впрыскивания химических реагентов, тройники, инъекционные насосы и т.п. Смесь ингибитора можно вводить в том виде, как она была получена, или в составе,содержащем дополнительные полярные или неполярные растворители, описанные в настоящей заявке, в зависимости от конкретного применения и требований. Типичные полярные растворители, подходящие для включения в состав с ингибирующей композицией, включают воду, солевой раствор,морскую воду, спирты (включая линейные или разветвленные алифатические спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, 2 этоксигексанол, гексанол, октанол, деканол, 2 бутоксиэтанол и т.д.), гликоли и их производные(этиленгликоль,1,2-пропиленгликоль,1,3 пропиленгликоль,монобутиловый эфир этиленгликоля и т.д.), кетоны (циклогексанон,диизобутилкетон), -метилпирролидон , ,диметилформамид и т.п. Типичные неполярные растворители,подходящие для включения в состав с ингибирующей композицией,включают алифатические соединения, такие как пентан,гексан, циклогексан, метилциклогексан, гептан,декан, додекан, дизельное топливо и т.п. ароматические соединения, такие как толуол,ксилол, тяжелая ароматическая нафта, производные жирных кислот (кислоты, сложные эфиры, амиды) и т.п. Конкретный состав зависит от применения ингибирующей композиции и любой дополнительной обработки,которую будут применять совместно с . Например, в случае,если ингибирующую композицию вводят с парафиновым ингибитором, который, как правило,входит в состав совместно только с неполярными растворителями,можно применять такие растворители, как дизельное топливо, тяжелая ароматическая нафта, метиловые эфиры жирных кислот, ксилол, толуол и т.п. Ингибирующая композиция также может входить в состав совместно с неполярным растворителем для обеспечения минимизации риска несовместимости. Как альтернатива, в случае если ингибирующую композицию вводят с растворимым в воде ингибитором коррозии или ингибитором образования минеральных отложений, можно применять полярный растворитель, такой как метанол, этанол, изопропанол, 2-бутоксиэтанол,этиленгликоль, пропиленгликоль и т.п. Количество ингибирующей композиции,применяемой для обработки текучей среды,представляет собой количество, которое эффективно ингибирует образование и/или агрегирование гидратов. Количество добавляемого ингибитора может быть определено специалистом в данной области техники с применением известных способов, таких как, например, тест с применением качающегося электролизера,описанный в настоящей заявке. Типичные дозы ингибиторов,входящих в состав, варьируются от 0,05 до 5,0 объемных процентов относительно количества получаемой воды, хотя в некоторых случаях дозировка может превышать 5 объемных процентов. Ингибирующую композицию согласно настоящему изобретению можно применять индивидуально или в комбинации с термодинамическими ингибиторами гидратообразования и/или антиагломерантами, так же как и с другими средствами для обработки,применяемыми при добыче и транспортировке сырой нефти, включающими асфальтиновые ингибиторы, парафиновые ингибиторы, ингибиторы коррозии,ингибиторы образования накипи,эмульгаторы, очистители воды, диспергаторы,разрушители эмульсий и т.п. Соответственно,в некоторых вариантах реализации настоящее изобретение дополнительно включает обработку текучей среды одним или более термодинамическими ингибиторами гидратообразования и/или одним или более антиагломерантами,или их комбинацией. Термодинамические ингибиторы гидратообразования и/или антиагломеранты могут входить в состав совместно с ингибирующей композицией или могут быть добавлены в текучую среду отдельно. Индивидуальные ингибиторы также могут быть добавлены в текучую среду в отдельных точках ввода. Эффективное количество термодинамического ингибитора гидратообразования и антиагломеранта можно эмпирически определить на основании 5 характеристик обрабатываемой текучей среде,например,используя тест с применением качающегося электролизера,описанный в настоящей заявке. Как правило, отношение содержания термодинамического ингибитора гидратообразования к ингибитору составляет по меньшей мере примерно 101. Другие варианты реализации настоящего изобретения дополнительно включают обработку текучей среды одним или более асфальтеновым ингибитором,парафиновым ингибитором,ингибитором коррозии, разрушителем эмульсии или ингибитором образования минеральных отложений,или их комбинацией. Другой вариант реализации настоящего изобретения включает обработку текучей среды композицией, содержащей смесь ингибиторов и один или более разрушителей эмульсии. Все вышеуказанное может стать более понятным при помощи ссылки на следующие Примеры,которые представлены для иллюстрации и не ограничивают объем настоящего изобретения. Пример 1 Типичный синтез с применением добавки низкотемпературного инициатора проводили,загружая 85,7 г(0,028 моль) в реактор,подходящий для работы под давлением. Затем содержимое реактора продували азотом для удаления кислорода. После завершения продувания азотом реактор герметизировали и нагревали до 90 С в течение 4 часов, после чего реакционную смесь охлаждали и собирали продукт в виде желтого/янтарного раствора. Пример 2 Типичный синтез с применением добавки высокотемпературного инициатора проводили,загружая 100,66 г ИПМАи 197,8 г этилдигликоля в реактор, выдерживающий высокое давление. Содержимое реактора нагревали до 35 С и продули азотом для удаления кислорода. Приготовили 7,03 раствор ди-трет-бутилпероксида в этилдигликоле. Затем реактор герметизировали и нагревали до 130 С. При 130 С в течение 1 часа добавляли 84,8 г раствора пероксида. Реакционную смесь выдерживали в течение 1,5 часов при 130 С,затем в течение 1 часа дополнительно добавили 28,3 г пероксида, после чего реакционную смесь дополнительно выдерживали при 130 С в течение еще 2,5 часов. Затем реактор охлаждали и собирали продукт в виде желтого/янтарного раствора. Пример 3 Типичный синтез с применением быстрого добавления инициатора проводили, загружая 24,6 г ИПМАи 70,6 г этилдигликоля в круглодонную колбу, снабженную линией для продувания азотом и холодильником. Смесь нагревали до 40 С и продували азотом для удаления кислорода. Затем устанавливали температуру,равную 120 С. После того, как температура повысилась выше отметки 97 С в реактор загружали 2,7 г трет-бутилпероктоата и нагревание продолжили в течение еще 0,5 часа. Затем понизили температуру до 95 С и выдерживали в течение еще 0,5 часов. Затем, при 95 С в реактор загружали 2,1 г трет-бутилпероктоата и увеличивали температуру до 122 С. Реакционную смесь выдерживали в течение 1 часа и температуру понизили до 90 С и дополнительно выдерживали в течение 1,5 часов,после чего в реактор загружали 2,0 г третбутилпероктоата и температуру повысили до 124 С и выдерживали в течение еще 1 часа, затем охлаждали и собрали продукт в виде желтого/янтарного раствора. Типичные полимеры, полученные в соответствии со способами, описанными в настоящей заявке, и их свойства представлены в Таблице 1. В Таблице 1 данные теста с качающимся электролизером (ТКЭ) получены в соответствии с описанием Примера 4 в условиях типа 2, если иное не указано. Данные по растворимости относятся к мутности, где Пройд. обозначает мутность, равную менее чем 200 . Таблица 1 Типичные полимерные композиции Полимер ИПМА ИПМА ИПМА ИПМА ИПМА ЭЭ ТБПО ИПМА ЭЭ ТБПО ИПМА ЭЭ ТМР ТБПО ИПМА ЭЭ ТБПО ИПМА Диглим ТБПО ИПМА МБЭЭГТБПО ИПМАЭЭ ТБПО ИПМАЭЭ ТБПО ИПМА МАРТА ЭЭ ТБПО С ИПМА ЭДГ ИПС ТБГП/С ИПМА ЭДГ ТБПП ИПМА ЭДГ ИПС Н 22/С ИПМА ЭДГ ИПС ТБПО 22/ ИПМА ЭДГ ТБПО Пример 4 Тест с применением качающегося электролизера Исследования, представленные ниже в таблицах,проводили в качающихся электролизерах высокого давления. Условия проведения исследований(давление, температура, нефть, солевой раствор,содержание воды) отмечены в Таблицах 1-4. Результаты исследований представлены в Таблицах 5-8. Не пройд Пройд Не пройд. Пройд. Не пройд. Не пройд. Пройд. Пройд. Пройд, Не пройд Пройд. Пройд Пройд. Пройд. Типичныеисследовали в имитации полевых условий. Исследуемые текучие среды представлены в Таблице 2, композиции текучих сред представлены в Таблицах 3 и 4, а условия проведения исследований представлены в Таблице 5. Применяемый растворпомещали в исследуемые текучие среды в виде 20 раствора в количестве 3. Таблица 2 Исследуемые текучие среды Фаза Нефть Вода Солевой раствор Газ Композиция 25 синтетический конденсат 72 общего объема жидкости 0,5 Синтетический газ (Таблица 3) Объем 12 мл общего объема жидкости Таблица 3 Состав синтетического газа - Тип 2 Компонент Азот Метан Этан Пропан Состав синтетического газа - Тип 1 Компонент Азот Диоксид углерода Метан Этан Пропан Таблица 5 Условия проведения исследований Начальное давление загрузки Конечное давление исследования Начальная температура при старте Конечная температура Время снижения температуры Концентрация ингибитора.,, -,, 2000, 314-321 в соответствии со следующими правилами. Следует отметить, что для всех исследований для достижения результата Пройд. необходимо время задержки, равное четыре часа или более. Все результаты исследований, равные менее чем 4 часа,отмечены как Не пройд Значимость представленной классификации и критериев пройд./не пройд, относятся к способности химических соединений предотвращать образование закупоривания гидратами в любых частях системы добычи нефти или газа. Любое значение, равное менее чем 4, следует рассматривать как потенциальный риск образования гидратного закупоривания. Пример 4 А В соответствии с отмеченным ранее,растворимость гомополимера ИПМА обратно пропорциональна эффективности . Тем не менее, растворимость полимера можно улучшить при помощи включения соответствующих количеств сомономеров в полимерную цепь, однако необходимо минимизировать количество сомономера,добавляемого для улучшения растворимости, таким образом, чтобы сохранить эффективность по сравнению с менее растворимым гомополимерным аналогом. Сополимеры ИПМА и типичные катионные и анионные сомономеры получали согласно способам,описанным в настоящей заявке. Влияние сомономеров на молекулярную массу полимера,свойства хранения и характеристикипредставлено в Таблице 6. Растворимость полимера в воде исследовали при помощи смешения 0,6 мг полученного раствора полимера и 20 мл воды и затем измерения в нефелометре с получением значения в(в единицах мутности). Таблица 6 Влияние сомономеров Пример 4 В Растворимость гомополимера ИПМА обратно пропорциональна характеристикам. Растворимость полимера в воде может сильно изменяться и зависит от нескольких факторов,включая молекулярную массу полимера, размер и гидрофобность концевых групп и заряд, полярность и соотношение присутствующих сомономеров. ПолиИПМА получали с применением различных систем инициаторов в соответствии со способами,описанными в настоящей заявке. В Таблице 7 представлены некоторые примеры того, как изменения в выборе инициатора могут влиять на молекулярную массу полимера, растворимость,хранение и характеристики. Таблица 7 ДТБП ТБПО ТБГП ТБПП Н 22 Пример 4 Е В Таблице 8 представлены некоторые примеры того, как изменение в выборе растворителя могут влиять на степень превращения мономера,молекулярную массу, хранение и характеристики полиИПМА. 8 Исследовали некоторые сравнительные характеристики растворителей. Типичный гликолевый эфир, такой как МБЭЭГ или ЭДГ,применяли в качестве растворителя при полимеризации, при этом также включены аналогичные серии, в которых низкомолекулярный спирт добавляли в качестве агента переноса цепи для контроля молекулярной массы и для придания соответствующей гидрофобности полимерным цепям. Как показано в Таблице 8, эффективностьулучшается с увеличением массы фракции низкомолекулярного спирта. Этилдигликоль представляет собой предпочтительный растворитель по нескольким причинам, включая его относительно низкую токсичность по сравнению с аналогичными гликолевыми эфирами, и его высокую температуру кипения и соответствующее низкое давление паров. Таблица 8 ИПС МБЭЭГ ЭЭ ЭЭ/ТМП МБЭЭГ/ТМП Диглим ЭДГ ЭДГ/ИПС Хотя настоящее изобретение описано выше совместно с типичными или иллюстрирующими вариантами реализации, указанные варианты реализации не являются исчерпывающими или ограничивающими настоящее изобретение. Напротив, настоящее изобретение включает все альтернативы, модификации и эквиваленты,находящиеся в рамках настоящего изобретения,охарактеризованного в пунктах прилагаемой формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ ингибирования гидратообразования в текучей среде, содержащей воду, газ и, возможно,жидкий углеводород, включающий обработку текучей среды эффективным для ингибирования гидратообразования количеством ингибирующей композиции, содержащей полимер, полученный путем полимеризации-изопропил(мет)акриламидных мономеров или сополимеризацией -изопропил-(мет)акриламидных мономеров и одного или более сомономеров,выбранных из хлорида метакриламидопропилтриметиламмония,2(диметиламино)этилметакрилата,3(диметиламино)пропилметакриламида,2 акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2(гидроксиэтил)метакрилата, натриевой соли 2 акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты,хлорида метакрилоилокси(этилтриметил)аммония,метакриловой кислоты и метакриламида, в растворителе, включающем один или более гликолевых эфирных растворителей формулы СН 3(СН 2)-(-СН 2-СН 2)-ОН, гдепредставляет собой целое число от 0 до 1,представляет собой целое число, большее или равное 1 при этом указанный растворитель возможно дополнительно содержит один или более низкомолекулярных спиртов или простых гликолевых эфиров. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный растворитель включает один или более гликолевых эфирных растворителей формулы СН 3(СН 2)-(-СН 2-СН 2)-ОН, гдепредставляет собой целое число от 0 до 1, апредставляет собой целое число от 1 до 4. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное условие образования свободных радикалов инициировано по меньшей мере одним из следующихтермическим разложением одного или более пероксидов илиокислительновосстановительным разложением пероксида водорода или аналогичного гидропероксида при помощи окислительно-восстановительного сокатализатора и при этом указанные пероксиды возможно выбраны из диацилпероксидов, пероксида водорода, гидропероксидов, диалкилпероксидов и сложных пероксиэфиров. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанные сложные пероксиэфиры выбраны из трет-бутилпероксипивалата, трет-бутилперокси 2-этилгексаноата и ОО-(трет-бутил)-изопропилмонопероксикарбоната третбутилпероктоата и их комбинаций. 5. Способ по п.1. отличающийся тем, что указанный полимер содержит 70-99 мольных процентов повторяющихся звеньев -изопропил(мет)акриламида и 1-30 мольных процентов повторяющихся звеньев сомономера. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный полимер содержит 85-95 мольных процентов повторяющихся звеньев производного изопропил-(мет)акриламида и 5-15 мольных процентов повторяющихся звеньев производного сомономера. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные низкомолекулярные спирты или простые гликолевые эфиры выбраны из изопропанола, 1,1,1 трис(гидроксиметил)пропана, диметилового эфира триэтиленгликоля,диметилового эфира диэтиленгликоля, 2-этоксиэтанола, монометилового 9 эфира диэтиленгликоля и монобутилового эфира этиленгликоля. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный гликолевый эфирный растворитель представляет собой моноэтиловый эфир диэтиленгликоля и, возможно, один или более растворителей, выбранных из изопропанола, 2 этоксиэтанола и 1,1,1-трис(гидроксиметил)пропана. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что моноэтиловый эфир диэтиленгликоля составляет от 50 до 99 растворителя, а дополнительные растворители составляют от 1 до 50 растворителя. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный полимер имеет среднюю молекулярную массу примерно от 1000 до 100000 Дальтон. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный полимер имеет распределение по молекулярной массе примерно от 60 до 100 процентов в диапазоне от 1000 до 20000 Дальтон и-изопропил(мет)акриламидный полимер или сополимер изопропил-(мет)акриламидного мономера и одного или более сомономеров, выбранных из хлорида метакриламидопропилтриметиламмония,2(диметиламино)этилметакрилата,3(диметиламино)пропилметакриламида,2 акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2(гидроксиэтил)метакрилата, натриевой соли 2 акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты,хлорида метакрилоилокси(этилтриметил)аммония. метакриловой кислоты и метакриламида, в растворителе, включающем один или более гликолевых эфирных растворителей формулы СН 3(СН 2)-(-СН 2-СН 2)-ОН, гдепредставляет собой целое число от 1 до 0 апредставляет собой целое число 1.

МПК / Метки

МПК: C08F 220/56, C10L 3/06, C10L 3/00, C08F 220/34

Метки: контролирования, текучих, системах, способ, сред, газовых, гидратов

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/10-28165-sposob-kontrolirovaniya-gazovyh-gidratov-v-sistemah-tekuchih-sred.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ контролирования газовых гидратов в системах текучих сред</a>

Похожие патенты