Способ предотвращения отложений солей

Способ предотвращения отложений солей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ÄÄSUÄÄ 1414794

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 02 F 5/10

О САН Е ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

H А BTGPCHGMY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3-15

1-5

15-!8

7-9

10-13

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 352044 2/23-26 (22) 10.12.82 (46) 07.08.88,Бюл. № 29 (72) С.Ф.Люшин, Г.В.Галеева, И.М.Дятлова, M.Â.Ðóäoìèíî, Е. К.Колова, Н.К.Малинин, А.И.Липатов, В.В.Леженин, Г.К.Ажигал иев, А,Г.Шкуро, В.И.Гусев и M.Н.Галлямсв (53) 628. 165(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР № 829593, кл, С 02 F 5/08, 1981.

2. Патент США № 4209398, кл. С 02 В 5/02, 5/06, 2 l0-58, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 712395, кл . С 02 F 5/02у !977.

4. Авторское свидетельство СССР № 791943, кл. E 21 В 43/00, 1976. (54) (57) СПОСОБ ПРЕДОТВРАБ(ЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ СОЛЕЙ, включающий введение ингибира солеотложений водного раствора нитрилотриметилфосфоновой кислоты,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения солеотложений за счет повышения совместимости ингибитора солеотложений с пластовой водой, в раствор ингибитора дополнительно вводят метилиминодиметилфосфоновую, фосфористую кислоты, мочевину, этиленгликоль и аммиак при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Нитрилотриметилфосфоновая кислота 28-3 2

Метилиминодиметилфосфоновая кислота

Фосфористая кислота

Моч евина

Этиленгликоль

Аммиак

Вода

1414794

Изобретение относится к технологии добычи нефти, а именно к способам предотвращения отложений неорганических солей в скважинах, промысловой системе сбора и транспорта нефти, a также в пласте, и, кроме того, может быть использовано в других областях промышленности, где возникает необходимость предотвращения отложений в 10 водных системах.

Известен способ предотвращения отложений солей при добыче нефти с помощью ингибиторов, например способ предотвращения отложений солей в неф- 15 тепромысловом оборудовании с помощью реагента, содержащего тройной сополимер акриловой кислоты акриламида и кислых эфиров малеиновой кислоты (1), Однако при попадании реагента в 20 нефтяную скважину и смешении его с пластовыми и попутно добываемыми водами реагент теряет свою эффективность, образует осадок, т.е. наблюдается несовместимость реагента с пластовой водой.

Известен способ обработки воды с целью ингибирования образования накипи и отложений, в котором в качестве ингибитора накипи (карбоната кальция) предложен состав, содержа-. щий эффективное количество полимера и неорганические и фосфороорганические соединения (2j.

Недостаток этого способа заключа- 3 ется в том, что применение его на нефтяных промыслах усложняет технологию. Сос-ав по данному способу несовместим с пластовыми и попутно добываемыми водами нефтяных месторожде- 40 ний, т,е, при смешении состава с высокоминерализованной водой нефтяных месторождений образуется осадок. Поэтому для осуществления способа на нефтепромысле необходимо готовить водные растворы состава на пресной воде.

Известен способ предотвращения отложений сульфата кальция из высокоминерализованных вод. Ингибитором в этом способе является водорастворимое производное полиэтиленполиамина или полиэтиленимина с аминометилфосфоновыми группами или их смесь (ПАФ) (3 1.

Недостатком известного способа является то, что реагент при смешении с пластовой или попутно добывае-, мой водой теряет свою ффективность

3-15

1-5 из-за образования осадка (несовместимость) . Кроме того, его применяют в виде растворов, приготовленных на пресной воде.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ предотвращения отложений солей, включающий введение ингибитора солеотложений водного раствора нитрилотриметилфосфоновой кислоты и дополнительное введение в раствор ингибиторадинатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na ÝÄÒÀ) (4).

Недостатком известного способа является очень низкая растворимость динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (даже в пресной воде при нагревании), В промысловых условиях приготовление раствора этой соли операция трудоемкая, требующая подогрева больших объемов воды. Применение хелатообразующих агентов вместе с другими типами ингибиторов солей, например ингибиторов типа фосфорорганических комплексонов, не обеспечивает совместимости их с плас.товыми водами. Кроме того, способ разработан применительно к одному типу реагентов — реагенту полимерного типа.

Анализ результатов испытаний на совместимость с пластовой водой по казывает, что известный способ с применением хелатообразующего агента не устраняет явления несовместимости ингибиторов солеотложений на основе фосфорорганических соединений с минерализованными пластовыми водами, содержащими ионы кальция от 1000 до 30000 мг/л .

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения отложений солей за счет повышения сов" местимости ингибитора солеотложений с пластовой водой.

Поставленная цель достигается тем, что в раствор ингибитора дополнительно вводят метилиминодиметилфосфоновую (МИДФ), фосфористую кислоту, мочевину, этиленгликоль и аммиак при следующем соотношении компонентов,мас.X:

Нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ) 28-32

M етили ми нодиметилфосфоновая кислота (МДФ)

Фосфористая кислота

,4 14 794

25 зр

C -C00

Э = — - -- — 1007 о

Сцсх Со

С„„- содержание осадкообразующих ионов в исходном растворе

Мочевина . 15-18

Этиленгликоль 7-9

Аммиак 10-13

Вода Остальное

Физико-химические свойства предлагаемого состава, агрегатное состояние — жидкость, рН = 2, t плотность

1,33 г/см, вязкость при 20 С 50 сП, температура застывания ниже (-30) С, хорошо растворим в высокоминерализованной воде.

Результаты определения совместимости ингибиторон солеотложений с добавлением динатриевой соли Ма ЭДТА 1Б при смешении с пластовыми водами даны в табл. 1; химический состав пластовых, попутно добываемых и закачиваемых в пласт сточных вод нефтяных месторожденийий — в табл . 2. 20

В табл. 3 приведены составы смесей, испытанных в лабораторных условиях, в качестве ингибиторов солеотложений.

В лабораторных условиях изучают совместимость с пластовыми водами предлагаемого состава.

В ряд пробирок с пробами различных вод (табл. 2) в количестве от 99 до

1,0 мл вводят в каждую от 1,0 цо

99 мп предлагаемого состава.

Результаты опытов за состоянием растворов через 2, 6, 12, 24 ч приведены в табл. 4.

Данные, приведенные в табл. 4, показывают, что составы 1-2 при содержании в пластовой воде 1-997 совместимы с ней (не дают осадка, мути) и поэтому технологичны, так как состав можно применять в условиях нефтяных месторождений без затрат пресной во- 4р ды, что значительно упростит технологию закачки ингибитора солеотложений в призабойную зону пласта, непрерывную дозированную подачу его в скважину или другое нефтепромысловое обо- 4 рудование.

По известной методике также определяют эффективность предотвращения отложений сульфата и карбоната кальция с помощью предлагаемого состава щр и реагента по известному способу.

Эффективность ингибирующего действия реагента рассчитывают по формуле пробы, определенное до опыта, мг/л, ф— содержание осадкообразующих ионов в растворе пробы, не содержащем ингибитср, определенное после опыта, мг/л, ф— содержание осадкообразующих ионов в растворе пробы, содержащем ннгибитор, определенное после опыта, мг/л.

В табл. 5 приведены результаты испытаний эффективности предлагаемого и известного составов.

Данные, приведенные в табл . 5, показывают, что,составы 1-2 при содержании в ингибируемой воде в количестве 10-20 мг/л имеют 96-1007. эффективность предотвращения образования осадков карбоната и сульфата кальция.

Кроме того, определяют температуру застывания предлагаемого состава.

Исслецования показывают, что состав обладает низкой температурой застывания (ниже -30 С). Это ценное свойство для хранения и применения его в зимних условиях на различных объектах нефтяных месторождений.

Таким образом, в результате лабораторых исследований установлено, что оптимальным является состав при следующем соотношении компонентов, мас.7

Нитрилотриметилфосфоновая кислота 28-3 2

Метилими нодиметилфосфоновая кислота 3-15

Фосфористая кислота 1-5

Мочевина 15-18

Этиленгликоль 7-9

Аммиак 10-13

Вода Остальное.

Технология применения состава для предотвращения отложений солей заключается в следующем.

Приготавливают раствор состава необходимой кочцентрации на воде любой минерализации (возможно применение состава без разбавлення).- Закачивают раствор состава в пласт или в поток обводненной нефти в количестве

10-20 г/Ф попутно добываемой воды.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность предотвращения отложений карбоната и сульфата кальция, сократить материальные затраты на технологию предотвращения отложений солей.

Определение экономической эффективности от применения способа для

5 14 предотвращения отложений неорганических солей производится методом сравнения с известным способом, согласно которому применяют ингибитор солей— нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ) по РД 39-1-218-79. Время и затраты на приготовление нового состава и известного объекта одного порядка.

Концентрапия ионов Са в моНаименование ингибитора солеотложени состава с пластовой водой составе,мас. дельных пластовых водах, мг/л нгиби а ЭДТ тора с оп еот пожени

2000

Кор ексит

764 7, США

Совместим

1-10

30000

Несовместим

30000

2-10 Совместим

1-10

Р-203,США

1500

Совместим

Н ес овместим

1-10

2000

0,8-1,3

2000-30000 -и2000-30000

1-10

2,0 (осадок) 1-10

Совместим

4000

Н ес овмес тим

4000-30000

4000-30000

1-10 0,8-1, 3

1-10 2,0 (осадок) 4000 Деквест204 2, США

1-10

Совместим

08, 1, 3 Н есовместим

1-10

4000-30000

1-10 Совместим

500О

ПАФ,СССР

H ес овмес тим

7000

Экономия от применения ингибитора обусловлена сокращением расхода реа2000-3000 С S-71, Голландия

14 794 6 гента и его меньшей стоимостью. Применение ингибитора позволяет уменьшить затраты дорогих дефицитных фос5 форорганических соединений в 5 раз.

Упрощается технология предотвращения отложений солей благодаря возможности применения способа в широком диапазоне минерализации пластовых вод (содержание ионов кальция 0-35000 мг/л) .

Становится возможным применение ингибитора солеотложений в условиях низких температур.

Таблица

Содержание в Совместимость

1414 794 овместимость остава с пласовой водой

0,8-1,3

100000-30000

1-10

1000-2000

1-10

ИОМС,СССР

Н есовместим

2000-30000

1-10

0,8-1, 3

1000-2000

1-10

НТФ, СССР

1000-30000 .

0,8-1,3

Таблица 2 мг/л .

$0+. Са

Дистиплерная мидкость применяется дпя эа» воднения пластов (Ваа кирия) 39

92300 6.73

99400 " 815

t8S

Попутно добываемая вода, скв. 38 (м-е

Кушкуль, Ващкирия) 2SS

6850 690

6345,2 38, t. 23430 490

35840 113,0

6800 600

61312,7 .! 79,6

6550 1392

Сточная вода применяется для заводне ния пластов (Ваики. рия) Попутно добываемая вода;скв, 4626 (и е

Ново-азино, Башкирия) I

Пластовая вода скв.

130 (и-е Канаскав, п! о Иангщипак) Попутно добываемая. вода скв. 167 (и"е

Ольховское, Пермс- . кая обл .) ф7,8 67492 2t50

6588 . 110191 110

146 4 121500 816,4

Продолжение табл. 1

35000 ° Отс . 19887 128 01

23500 2400 33310 159,61

15814,0 2621 ° 7 56380 197 0! 4! 4794

Таблица 3

Компоненты

Содеожание компонентов, мас. Х, в составе

3 4 5

1 2

26 33 35

28 32

НТФ

МДФ 3

Фосфористая кислота 1

2,0

0,7

Мочевина

Зтиленгликоль

Аммиак

45,3 2

Вода

Т а б л и ц а 4

Содержание компонентов, Ж при смешении нгибитор солепласто- составой ва ва воды смеси

1 99-1 1-99 Совместимый

15000-35000 раствор, прозрачный, осадка нет

1 99-1 1-99 .

15000-35000

15000-35000

Несовместимый осадок

Н ес овместимый осадок

15000-35000

15000-35000

Концентрация ионов Са в модель ных пластовых водах,мг/л отложений (состав) 15 18

7 9

10 13

36 8

6 8,0

19 2,0

10 5

14 8

Совместимость с пластовой водой предлагаемого состаН ес овместимый хлопьевидный осадок, раствор мутный!

2! 4! 4794

Таблица 5

100 100 100 00

Известный 85

Составитель А.Журавлева

Редактор Н.Гунько Техред Л.Олийнык Корректор М,демчик

Заказ 3840/24a

Тираж 854

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ингибитор солеотложе ний (состав) Эффективность предотвращения отложений солей, 7 при содержании ингибитора в воде, мг/л

CaCO> CaSO+ CaCO> CaSO< CaCO Са801

96 100 100 100 100 1 100 0

100 100 100 100 . 100 100