Композиция для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений

(51) 21 37/00 (2006.01) 21 37/06 (2006.01) 09 8/52 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений(АСПО), и может быть использовано для удаления(АСПО) в скважинах, призабойной зоне пласта (ПЗП) и нефтепромысловом оборудовании. Предлагаемая композиция включает алифатические, ароматические углеводороды и поверхностно-активное вещество и,согласно изобретению,дополнительно ненасыщенный углеводород. В качестве поверхностно-активного вещества композиция содержит сложный эфир полиоксиэтиленсорбитана с малеиновым ангидридом,при следующем соотношении ингредиентов, (мас.) ароматический углеводород - 2-90 непредельный углеводород - от 1 до 10 поверхностно активное вещество - 0,01-1,0 алифатический углеводород остальное. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение удаляющей способности растворителей АСПО месторождений Западного Казахстана.(72) Бойко Галина Ильясовна Любченко Нина Павловна Сармурзина Раушан Гайсиевна Аскарова Шолпан Аманбековна Карабалин Узакбай Сулейменович Досмухамбетов Махамбет Джолдаскалиевич Панова Елена Сергеевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Изобретение относится к нефтяной промышленности, связанной с добычей, транспортом и хранением нефти, и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений(ПЗП) и нефтепромысловом оборудовании. Проблема борьбы с органическими отложениями является значимой в связи с вовлечением в разработку месторождений тяжелых и высоковязких нефтей, в которых содержится значительное количество парафиновых углеводородов. Известен состав,содержащий,мас. оксиалкилированный ПАВ - 10-40, Фосфит - 1-3 и ароматический растворитель (Патент РФ 2039071,МПК С 09 3/00, 1995 г.). Недостатком данного состава является низкая эффективность удаления асфальтосмолопарафиновых отложений из добывающих скважин, характеризующихся большим содержанием высокомолекулярных парафинов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению,является состав для удаления отложений парафинов в нефтепромысловом оборудовании (Пат. РФ 2129583, оп.1999). Состав для удаления АСПО содержит ингредиенты, об. алифатические углеводороды - 36-78, ароматические углеводороды 20-60, полярный неэлектролит - 0,5-4, поверхностноактивное вещество - деэмульгатор - 0,01-1,0,остальное - регулятор рН. Однако данный состав отличается недостаточно низкой эффективностью удаления отложений парафина в нефтетрубопроводах и коммуникациях. Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности удаления АСПО высокопарафинистых нефтей. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение удаляющей способности растворителей АСПО месторождений Западного Казахстана. Технический результат достигается композицией,включающей алифатические,ароматические углеводороды и поверхностно-активное вещество,согласно изобретению, дополнительно содержащей ненасыщенный углеводород,а в качестве поверхностно-активного вещества - сложный эфир полиоксиэтиленсорбитана с малеиновым ангидридом,при следующем соотношении ингредиентов, (мас.) Ароматический углеводород - 2-90 Непредельный углеводород - от 1 до 10 Поверхностно активное вещество - 0,01-1,0 Алифатический углеводород - остальное. Согласно изобретению,предпочтительным ненасыщенным углеводородом является децен или гексен,предпочтительным ароматическим углеводородом - о-ксилол, а предпочтительным алифатическим углеводородом - гексан. Существенным отличительным признаком изобретения, является наличие в составе композиции для удаления АСПО поверхностно-активного вещества - продукта конденсации сложного эфира полиоксиэтиленсорбитана с малеиновым ангидридом, а также дополнительно непредельного углеводорода. Поверхностно-активное вещество - сложный эфир полиоксиэтиленсорбитана с малеиновым ангидридом- получают согласно патенту К 24256, С 10 33/04,(публ. 2010 г.). Основные характеристики ПАВ приведены в таблице 1. Таблица 1 Основные характеристики ПАВ Молек.масса ПАВ Кинематическая вязкость при 24 С Растворимость Нефть Вода РаствоДиспергирует рим Модифицированный сополимер малеинового ангидрида хорошо растворим в нефти, образует дисперсию в воде и обладает высокой гидрофильностью. При содержании его в составе предлагаемой композиции в количестве 0,011,0 мас. удаляющая способность композиции наибольшая. Непредельный углеводород, предпочтительно,децен или гексен, ускоряет процесс растворения отложений парафина и увеличивает степень насыщения АСПО растворителем. Предлагаемая композиция для удаления АСПО использовалась для месторождений Каражанбас и Узень. Их состав приведен в таблице 2. Таблица 2 Структурно-групповой состав АСПО нефтяных месторождений Удаление АСПО включает параллельно протекающие процессы растворения и диспергирования АСПО. Эффективность удаления АСПО определяли по формуле 2 где 1 - масса отложений, взятая для эксперимента, г 2 - масса отложений после эксперимента, г. Эффективность действия композиции оценивают в динамическом режиме по методике измерения эффективности удаления АСПО при 20 С(Ахметов А.Ф., Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. Лабораторная методика определения эффективности растворителей асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО) // Башкирский химический журнал. 2008. Т.15, 2. .161-163). Определение эффективности удаления АСПО композиционным составом проводят следующим образом. АСПО расплавляют, перемешивают и заливают в форму. Форму с АСПО оставляют на сутки для высыхания до постоянной массы. Форму с АСПО опускают в стакан с испытуемой композицией и при перемешивании выдерживают в течение часа. Далее формы извлекают, высушивают и взвешивают. Композиционный состав отфильтровывали от нерастворенного осадка на дне стакана. Фильтр высушивали. Взвешивали массу АСПО оставшуюся на форме и осадок на фильтре. Удаляющая способность композиции определялась как отношение разности между исходной и конечной массой АСПО к исходной массе образца в процентах. Диспергирующая способность определялась как отношение массы осадка на фильтре к массе взятого на анализ образца в процентах. Растворяющая способность определялась как отношение разности между массой разрушенных и диспрегированных отложений к массе взятого на анализ образца в процентах. Эффективность композиций по удаляющей,растворяющей и диспергирующей способности композиции была испытана на АСПО месторождениях РК. Показатели представлены в таблице 3. Исследования по определению степени насыщения АСПО растворителем осуществлялось согласно СТ-17-03-02 Стандарт Порядок проведения лабораторных и опытно-промысловых испытаний химических реагентов для применения в процессах добычи и подготовки нефти и газа,методика Б. Из АСПО формируют шарики массой 1,0 г, затем опускают в цилиндр. Испытуемую композиционную смесь объемом 10 мл приливают в цилиндр с АСПО,оставляют на 30 мин. По истечении времени АСПО на сеточке вынимают, осматривают результаты. АСПО на сетке вновь опускают в цилиндр,добавляют еще объем растворителя в 2 раза меньше первоначального и оставляют на 30 мин., затем опять вынимают сетку с отложениями, анализируют и результаты. Испытания проводят до тех пор, пока масса АСПО не станет постоянной или растворится полностью. Степень насыщения АСПО растворителем позволяет определить способность растворителя удерживать во взвешенном состоянии высокомолекулярные соединения, входящие в состав АСПО. Композиции, содержащие о-ксилол, гексан,гексен-1 с ПАВ в количестве от 0,014 мас. удаляют отложения парафина с поверхности формы в количестве от 76, при этом растворяющая способность композиции растет от 25 до 82. Увеличение содержания непредельного углеводорода повышает растворяющую АСПО способность композиции до 82. Значения показателей варьируются в указанных пределах в зависимости от месторождения. В таблице 3 и 4 представлены результаты для месторождения Каражанбас и Узень соответственно. Наряду с эффективной удаляющей АСПО способностью, предлагаемая композиция проявляет высокую степень насыщения АСПО растворителями. Для АСПО месторождения Каражанбас степень насыщения АСПО композиций достигает 67-70. Высокая степень насыщения растворителем позволяет удаленному АСПО долго находиться в растворимом состоянии, что позволяет увеличить срок использования композиции и снижает техникоэкономические затраты. Сведения,подтверждающие возможность осуществления способа. Пример 1. Растворители, марки ч смешивали при комнатной температуре в следующих количествах (мас.)О-ксилол-30,2 гексан-61 ПАВ- 0,016 гексен-1 - 8,7. Навеску АСПО месторождения Каражанбас в количестве 1,0 г расплавляют на водяной бане с температурой 80 С, гомогенезируют перемешиванием,далее содержимое стакана заливают на форму. Форму с АСПО оставляют на сутки для высыхания до постоянной массы. Далее форму с АСПО опускают в стакан с испытуемым составом объемом 40 см 3 и включают в сеть шейкер. По истечении одного часа формы извлекают,высушивают и взвешивают. Эффективность удаления АСПО определяли по разнице массы АСПО до и после эксперимента. Эффективность композиции по примеру 1 составляет 96. Пример 2. Растворители, марки ч смешивали при комнатной температуре в следующих количествах (мас.) О-ксилол-58,3 гексан-32,4 ПАВ - 0,017 гексен-1 - 9,3. Эксперимент осуществляли в соответствии с примером 1. Эффективность композиции по примеру 2 составляет 98. Аналогичным образом готовили другие составы с различным соотношением ингредиентов. Полученные данные представлены в таблице 3. Таблица 3 Эффективность композиции удаления АСПО месторождения Каражанбас Содержание ингредиентов, мас. О-ксилол Гексан Гексен-1 ПАВ Пример 3. Растворители, марки ч смешивали при комнатной температуре в следующих количествах (мас.) о-ксилол-61,гексан-30,гексен-1-9,ПАВ-0,016. Навеску АСПО месторождения Узень в количестве 1,0 г расплавляют на водяной бане с температурой 80 С,гомогенезируют перемешиванием, далее содержимое стакана заливают на форму. Форму с АСПО оставляют на сутки для высыхания до постоянной массы. Далее форму с АСПО опускают в стакан с испытуемым растворителем объемом 40 см 3 и включают в сеть шейкер. По истечении одного часа формы извлекают, высушивают и взвешивают. Эффективность удаления АСПО определяли по разнице массы АСПО до и после эксперимента. Эффективность удаления АСПО в композиции по прототипу составляет 87. Эффективность отмывки предлагаемой композиции достигает 96, а растворяющая способность повышается до 65. Аналогичным образом готовили другие составы с различным соотношением ингредиентов. Результаты сравнительной оценки эффективности композиции с различным содержанием гексен-1 приведены в таблице 4. Таблица 4 Эффективность композиции в удалении АСПО месторождения Узень Из таблицы 3 и 4 следует, что для АСПО месторождения Каражанбас наиболее эффективными составами являются смеси, в которых больше ароматических углеводородных растворителей, либо соотношение алканов и ароматических углеводородов равное. При содержании в композиции растворителей выше и ниже заявленных пределов эффективность композиции падает. При увеличении содержания ПАВ в композиции выше заявленного предела ее эффективность в удалении АСПО растет незначительно, но при этом отрицательно влияет на экономические показатели. Из представленных данных следует, что эффективность удаления АСПО предлагаемой композиции достигает 96, что значительно превышает показатели композиции по прототипу,который составляет 87. Применение заявленного способа позволит повысить эффективность удаления и растворения АСПО месторождений РК в скважинах и призабойных зонах пласта при добыче нефти. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Композиция для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений,включающая алифатические,ароматические углеводороды и поверхностно-активное вещество,отличающаяся тем, что дополнительно содержит ненасыщенный углеводород,а в качестве поверхностно-активного вещества - сложный эфир полиоксиэтиленсорбитана с малеиновым ангидридом,при следующем соотношении ингредиентов, (мас. ) Ароматический углеводород - 2-90 Непредельный углеводород - от 1 до 10 Поверхностно активное вещество - 0,01-1,0 Алифатический углеводород- остальное. 2. Композиция по п.1 отличающаяся тем, что предпочтительным ненасыщенным углеводородом является децен или гексен. 3. Композиция по п.1 отличающаяся тем, что предпочтительным ароматическим углеводородом является -ксилол. 4. Композиция по п.1 отличающаяся тем, что предпочтительным алифатическим углеводородом является гексан.