Состав для ингибирования солеотложения и коррозии при нефтедобыче

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ нефти, а также для стабилизационной обработки воды в системах водооборотного снабжения промышленных и энергетических предприятий. Состав для ингибирования солеотложения и коррозии содержит нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ), гидроокись натрия, окись цинка,этиленгликоль (ЭГ), лигносульфонат натрия при следующих соотношениях компонентов, масс. НТФ 13,0 - 16,0 гидроокись натрия 5,83 - 7,0 окись цинка 5,42 - 6,0 ЭГ 20,0 - 30,0 лигносульфонат натрия 4,17 - 5,0 вода остальное. Состав обладает высокоэффективным ингибирующим действием для предотвращения солеотложения и коррозии,характеризуется низкой температурой замерзания,что позволяет его использовать в регионах с холодным климатом.(72) Стацюк Вадим Николаевич Фогель Лидия Алексеевна Журинов Мурат Журинович Султанбек Уларбек(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского(54) СОСТАВ ДЛЯ ИНГИБИРОВАНИЯ СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ И КОРРОЗИИ ПРИ НЕФТЕДОБЫЧЕ(57) Изобретение относится к области нефтедобычи для предотвращения осаждения сульфатных и бариевых солей в скважинах и на скважинном оборудовании, системе сбора и транспортировки Изобретение относится к области нефтедобычи для предотвращения осаждения сульфатных и бариевых солей в скважинах и на скважинном оборудовании, системе сбора и транспортировки нефти, а также для стабилизационной обработки воды в системах водооборотного снабжения промышленных и энергетических предприятий. Известен состав Ковальчук А.П. Патент РФ 2205157, опубл. 25.05.2003, содержащий, мас. оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФ),гидроокись натрия, окись цинка и воду при следующем соотношении компонентов, мас. ОЭДФ 16,4-20,4, гидроокись натрия 6,5-8,3, окись цинка 5,9-7,32, вода остальное. Преимуществом данного состава является высокая термическая стойкость. Недостатком этого состава является высокая температура замерзания, и, следовательно,сложность его использования в регионах холодного климата. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности признаков является состав Волошин А.И., Харитонова Е. Ю.,Гуров С.А., Хлебникова М.Э. Патент РФ 2307798,опубл. 10.10.2007,содержащий,мас. оксиэтилидендифосфоновую кислоту(ОЭДФ) 5,0-8,0 гидроокись натрия 5,83-7,0 окись цинка 5,42-7,12 этиленгликоль 25,0-40,0 лигносульфонат натрия 4,17-5,0 нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ) 6,67-9,0 и воду. Предлагаемый состав обладает высокоэффективным комплексным ингибирующим действием,препятствующим образованию нерастворимых солевых осадков, не проявляет коррозионной активности и имеет низкую температуру замерзания, что позволяет его использовать в регионах с холодным климатом. Недостатком известного состава является его высокая стоимость за счет содержания дорогостоящего компонента (ОЭДФ). Технической задачей настоящего изобретения является создание состава, препятствующего образованию нерастворимых сульфатных и бариевых отложений,обладающего высокоэффективным защитным действием,синтезируемого на основе доступного в промышленном объеме сырья, характеризующегося низкой температурой замерзания для возможности его использования в регионах с холодным климатом и невысокой стоимостью. Поставленная техническая задача достигается тем, что в составе, содержащем фосфоновую кислоту, гидроокись натрия, окись цинка, этиленгликоль (ЭГ), лигносульфонат натрия в качестве фосфоновой кислоты используется нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ) при следующих соотношениях компонентов, масс. НТФ 13,0-16,0 Гидроокись натрия 5,83-7,0 Окись цинка 5,42-6,0 ЭГ 20,0-30,0 Лигносульфонат натрия 4,17-5,0 Вода остальное. Основное отличие нового состава от известного заключается в том, что он содержит только один фосфатный компонент нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ). Преимуществом предлагаемого состава является повышение эффективности ингибирования коррозии и солеотложения, а также снижение стоимости за счет исключения дорогостоящего компонента (ОЭДФ). Заявляемый состав готовили следующим образом Готовятся два отдельных раствора. РастворВ термостойкий сосуд подают рассчитанное количество воды и гидроокись натрия 5,83-7,0. Перемешивают до полного растворения щелочи (скорость перемешивания 800 об/мин.). В полученный раствор небольшими порциями при постоянном перемешивании добавляют окись цинка 5,42-7,12 мас Перемешивание продолжают при нагревании 60-70 С в течение 60 мин. В результате получают однородную суспензию. Далее не прекращая перемешивание, вводят НТФ 13,0-16,0 мас Перемешивают до получения прозрачного раствора. РастворВ сосуд подают этиленгликоль 20-30 мас. и затем небольшими порциями при постоянном перемешивании(скорость перемешивания 800 об/мин.) подают лигносульфонат натрия 4,17-5,0 мас. . В результате получают однородный раствор темнокоричневого цвета. Далее к растворунебольшими порциями подают растворпри интенсивном перемешивании(скорость перемешивания 800 об/мин.) Перемешивание продолжают в течение 90 минут. Полученная смесь готова к использованию. Составы с различным соотношением компонентов (А, В, С, ) приводятся в таблице 1. Таблица 1 Соотношения исходных компонентов в исследованных составах Состав А (прототип) В С В ходе лабораторных испытаний проводятся исследования ингибирующей способности предлагаемого состава по отношению к 2 солеотложению и коррозии, определение плотности растворов и температуры замерзания. Температуру замерзания образцов определяют на приборе АТК 01 по методу 1177. Результаты исследования физических свойств полученных составов представляется в таблице 2. Таблица 2 Физические свойства составов для ингибирования солеотложения и коррозии Состав А (прототип) В С Растворимость Хорошо растворимы в воде Предлагаемые составы испытывают на модельных водах следующего состава (таблица 3). Модельную воду готовили смешением раствораи раствора . Таблица 3 Составы модельных вод Исследование ингибирующей способности предложенного состава в отношении солеотложения проводят по методике, основанной на определении остаточных катионов кальция в пересыщенной системе и сравнительной оценке количества катионов кальция в ингибированном и неингибированном растворе. Эффективность действия состава ингибитора по предотвращению солеотложения рассчитывают по формуле Скорость коррозии определяют методом поляризационного сопротивления с использованием циркуляционной проточной установки Моникор 2 М. Скорость циркуляции раствора составляет 1,8 м/с. Замеры скорости коррозии проводятся каждые 8 минут. Эффективность предлагаемого состава в качестве ингибитора коррозии оценивают по формуле Э 2(В 1-В 2)В 1100 С рСк Э 1100,где В 1- скорость коррозии без ингибитора, г/м ч СоСк В 2 скорость коррозии в присутствие где Ср - концентрация ионов Са 2 в растворе с ингибитора г/м 2 ч. Результаты экспериментов по определению ингибитором Ск - концентрация ионов Са 2 в приготовленных составов в растворе без ингибитора Со - концентрация ионов эффективности Са 2 в исходной воде. Определение ионов кальция отношении предотвращения солеотложения и коррозии приводятся в таблице 4. проводят по ГОСТ 3594. 2-93 Таблица 4 Эффективность ингибирующего действия приготовленных составов в модельных водах Состав Эффективность по предотвращению солеотложения,Сульфатная вода Бариевая вода 56,4 52,0 90,9 75,0 94,6 85,0 94,6 85,5 70,0 63,8 90,3 69,4 95,0 83,5 98,5 92,3 63.3 58,6 90,4 73,3 90,8 89,5 95,4 90,6 68,3 68,3 Эффективность по предотвращению коррозии,Сульфатная вода Бариевая вода 65,0 64,0 67,0 73,0 70,0 75,0 69,0 72,0 75,6 70,4 82,5 78,6 94,6 82,5 80,4 77,8 72,4 68,5 77,5 72.3 88,6 79,4 83,7 83,4 76,5 71,5 3 Эффективность по предотвращению солеотложения,Сульфатная вода Бариевая вода 92,2 80,6 94,1 90,4 95,6 92,8 Таким образом, анализ полученных результатов подтверждает эффективность применения предлагаемого состава в заявляемом соотношении компонентов. Исходные компоненты состава являются недефицитным и легко доступным сырьем, а простой способ его получения не требует специального оборудования. Предлагаемый состав технологически доступен, отличается высокой ингибирующей способностью в отношении солеотложения и коррозии в сульфатных и бариевых водах, имеет низкую температуру замерзания, что позволяет использовать его в регионах с холодным климатом. Предложенный состав может быть использован для предотвращения осаждения неорганических солей в скважинах и на скважинном оборудовании,системе сбора и транспортировке нефти, а также для стабилизационной обработки воды в системах водооборотного снабжения промышленных и энергетических предприятий. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Состав для предотвращения сульфатных,бариевых отложений и ингибирования коррозии в скважинах и на скважинном оборудовании в системах сбора и транспортировки нефти, в системах водооборотного снабжения, содержащем фосфоновую кислоту, гидроокись натрия, окись цинка, этиленгликоль (ЭГ), лигносульфонат натрия,отличающийся тем, что в качестве фосфоновой кислоты используется нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ) при следующих соотношениях компонентов, масс. НТФ 13,0-16,0 Гидроокись натрия 5,83-7,0 Окись цинка 5,42-6,0 ЭГ 20,0-30,0 Лигносульфонат натрия 4,17 - 5,0 Вода остальное. Эффективность по предотвращению коррозии,Сульфатная вода Бариевая вода 88,6 80,4 95,0 83,6 89,3 84,5