Состав для удаления парафина и асфальто-смолистых отложений

Состав для удаления парафина и асфальто-смолистых отложений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти и предназначено для удаления парафина и асфальтосмолистых отложений с поверхности надземного и подземного нефтепромыслового оборудования. Цель - повышение эффективности растворяющей и удаляющей способностей состава. Для этого состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: легкие углеводороды 5,5-9,0; хромовый ангидрид (ХА) 18-26; низшие спирты 5,5-9,0; вода - остальное. При этом ХА используется в качестве вещества, выделяющего тепло. При взаимодействии водного раствора ХА и смеси легких углеводородов с низшими спиртами т-ра композиций повышается до 70-95 С. Под воздействием выделяющегося тепла происходит расплавление твердых парафинов , т-ра плавления которых составляет 28-70°С, и удаление их с поверхности при прокачивании раствора-. 4 табл о I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) Е 21 В 37/00, 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4663165/03 (22) 01.02.89 (46) 23.02.91. Бюл. и 7 (71) Институт. проблем глубинных нефтегазовых месторождений АН АЗССР (72) М.Т. Абасов, M.È. Аббасов, М.К. Абдуллаев, Г.Л. Аюбов, A.Ì. Кулиев, Г.Э. Музаффаров, Н.Б. Нуриев, Н.Д. Таиров, P.À. Хасаев и Т М. Эфендиев (53) 622.245.514 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 123)593, кл. Е 21 В 37/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР

0 530946, кл. E 21 В 43/00, 1975.

Патент США Я- . 3279541, i . 166-38, опублик. 1966.

Химические методы борьбы с отложениями парафина. М.: ВНИИОЭНГ, 1977. (54) СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПАРАФИНАИ АСФАЛЬТОСМОЛИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к нефтеИзобретение относится к нефтедобывающей промьпппенности, в частности к составам для удаления парафина и асфальтосмолистых отложений.

Цель изобретения — повышение эффективности растворяющей и удаляющей способностей. состава.

Состав содержит легьже углеводороды в качестве растворителя, водный раствор хромового ангидрида в качестве химического вещества, выделяющего тепло, и низшие спирты при следующем соотношении компонентов, мас.7:

ÄSUÄÄ 1629493 А 1

2 добывающей пром-сти и предназначено для удаления парафина и асфальтосмолистых отложений с поверхности надземного и подземного нефтепромыслового оборудования. Цель — повышение эффективности растворяющей и удаляющей способностей состава. Для этого состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.Ж; легкие углеводороды 5,5-9,0; хромовый ангидрид (ХА) 18-26; низшие спирты

5,5-9,0; вода - остальное. При этом

ХА используется в качестве вещества, выделяющего тепло. При взаимодействии водного раствора ХА и смеси легких углеводородов с низшими спиртагл о т-ра композиций повышается до 70-95 С.

Под воздействием в деляющегося тепла происходит расплавление твердых парафинов, т-ра плавления которых составляет 28-70 С, и удаление их с поо верхности при прокачиванин раствора..

4 табл.

Легкие углеводороды . 5,5-9,0

Хромовый ангидрид 18, 0-26, О

Низшие спирты 5,5-9,0

Вода Остальное

Сущность изобретения заключается в том, что при взаимодействии водного раствора хромового ангидрида и смеси легких углеводородов с низшими спиртами температура композиций повышается до 70-950С. Под воздействием вьдепяющегося тепла реакции происходит расплавление твердых парафинов, температура плавления которых состав1629493 ляет 28-70 С, и удаление их с поверхности при рокачивании раствора.

Оптимальный состав композиции выбран с учетом обеспечения максималь-5 ной температуры, превышающей температуру плавления твердых парафинов.

II р и м е р 1. Хромовый ангидрид

-130 г простым перемешиванием растворен в 730 r морской воды. В сосуд по- 10 мещен термометр. Во втором сосуде перемешаны 70 r метанола и 70 г керо, сина. Эмульсия из второго сосуда перелита в,первый. Получен 1 л состава 1 (табл.1), максимальная температу-15 ра которого в результате реакции взаимодействия составила 58 С.

Пример 2. Хромовый ангидрид

180 r растворен в 710 г морской воды и смешан с эмульсией, содержащей 20

55 r метанола и 55 r керосина. Получен 1 л состава 2 (табл.1). Максимальная температура 75 С.

Пример 3. Хромовый ангидрид

260 r растворен в 560 г морской воды 25 и смешан с эмульсией, содержащей 90 г метанола и 90 r керосина. Получен . 1 л состава 3 (табл.1). Максимальная температура реакции 95ОС.

Пример 4 ° Хромовый ангидрид 30

180 г растворен в 710 г морской воды и смешан с эмульсией, содержащей 55 г метанола и 55 г легкой нефти. Получен

1 л состава 4 (табл.1). Максимальная температура реак ди 73 С.

Пример 5. Хромовый ангидрид

180 r растворен в 710 r. морской воды и смешан с эмульсией, содержащей

55 г метанола и 55 г конденсата. Получен 1 л состава 5 (табл.1) . Максимальная температура реакции 76 С.

Результаты испытаний по выбору оптимального состава композиции представлены в табл.1.

Из анализа данных табл.1 видно, что все приготовленные составы обеспечивают расплавление парафинов (температура плавления которых в зависимости от их состава не превышает 2870 С).

С точки зрения максимальной температуры предпочтительно в качестве легких углеводородов использовать керосин Увеличение содержания хромое

55 вого ангидрида свыше 26Х, а легких углеводородов и низших спиртов 97 нецелесообразно, так как при этом будут возникать температуры, намноro превышающие температуру расплавления парафинов. Оптимальным как с технической, так и с экономичеекой точек зрения (табл.1), является состав со следующим содержанием компонентов, мас.Е:

Легкие углеводородыы 5,5-9,0

Хромовый ангидрид 18,0-26,0

Низшие спирты 5,5-9,0

Вода Остальное

Эффективность композиции по сравнению с базовым объектом оценивалась по скорости растворения парафиновой шайбы путем замера времени полного растворения парафиновой шайбы диаметром 0,025 м, толщиной 0,01 м и весом

25 г, а также по времени очистки. от корки парафина толщиной 0,01 м внутренней поверхности трубы из орг- стекла длиной 0,5 м, внутренним диаметром 0,025 м, объемом 245 см при прокачке через нее со скоростью

1000 см /ч данной композиции и базо-. вог о с остава . Одновр емен но оценивался объем прокачиваемого состава, необходимый для полной очистки поверхности трубы от парафина..

Во всех экспериментах использовал.— ся парафин с т.пл. 52 С.

Характеристика компонентов, входящих в испытуемый состав, следующая: хромовый ангидрид; предельный керосин плотностью P = 806 кг/м и вязкостью pl= 1,4 МПа.с; легкая нефть

P = 825 кг/м и P = 1,8 MIIa с; конденсат P = 815 кг/м и (U = 2,1 KIa-с метанол P = 793 кг/м и P = 0,552 МПа с вода — морская.

В качестве базового объекта использовалась легкая нефть P = 825 кг/м и М = 2,8 МПа с, нагреваемая в термостате до температуры 55-75ОС.

При использовании базового объекта фиксировалось время полного растворения парафиновой шайбы тех же геометрических размеров в легкой нефти, налитой в стакан и нагретой в термостате до заданной. температуры.

Эксперименты по оценке скорости растворения парафинов в статических условиях предлагаемыми составами и базовым объектом проводились в сле-. дующей последовательности.

В стакан заливается заданный объем водного раствора xpoMosoro ан1629493 гидрида и на подвесной сетке в него опускается парафиновая шайба диаметром 0 025 м и толщиной 0,01 м. 3атем в стакан заливается эмульсия низших спиртов и легких углеводородов заданного объема и количественного соотношения. С помощью секундомера фиксируется время полного расплавления парафиновой шайбы.

Пример 6. В стакане подготовлен водный раствор хромового ангид-, рида, содержащего 18 r хромового ангидрида и 71 г морской воды. В стакан на сетке опускается шайба и затем доливается эмульсия, содержащая 5,5 г метанола и 5,5 г керосина.

Вес полученного состава 100 г. Время растворения парафиновой шайбы 4-5 с.

Пример 7. Последовательность 20 такая же, как в примере 6, но содержание компонентов в составе 2 изменено и составляет, r: хромовый ангидрид 26; метанол 9; керосин 9; морская вода 56: Вес состава 100 r.

Время полного растворения парафиновой шайбы 4-5 с.

Пример 8. В стакан залито

100 г легкой нефти. Стакан помещен в термостат и нефть нагрета до 55 С. о

Затем в стакан на сетке опущена парафиновая шайба. Время полного растворения шайбы 80 мин. .Пример 9. Все по примеру 8, о но нефть нагревают до 65 C. Время полного растворения парафиновой шайбы 18 мин, Пример 10. Все йо примеру 8, но нефть нагревают до 75 С. Время о полного растворения парафиноной шайбы 11 мин.

Результаты сравнительных экснериментальных данных о скорости растворения парафина данной композицией и базовым объектом представлены в табл.2.

Как видно из данных табл.2, время полного растворения парафиновой шайбы при использовании предлагаемого оптимального состава практически не зависит от температуры реакции и составляет 4-5 с. При использовании базового объекта скорость растворения парафиновой шайбы существенно зависит от температуры нагрева легкой нефти и время растворения от 80 мин при. 55 С уменьшается до 11 мин при

75аС. Однако, во всем интервале температур при использовании предлагаемого состава скорость растворения в 132-960 раз выше, чем при использовании базового объекта.

Для создания слоя парафиновых отложений на внутренней поверхности стенок трубы она установливалась вертикально, по ее оси фиксировался стержень диаметром 0,005 м. Затем в пространстве между стенками трубы и стержнем заливался расплавленный парафин. После застывания парафина стержень извлекался и на стенках трубы оставалась парафиновая корка толщиной 0 01 м. Общий вес парафиновой корки составлял 0,3 кг. Через трубы в направлении снизу вверх прокачивался предлагаемый состав или базовый объект. Фиксировалось время с начала процесса прокачки до момента выноса в мерную емкость всего объема парафиновых отложений. Результаты экспериментов приведены в табл.3

П р и. м е р 11. На вход трубы одновременнб с помощью двух дозаторных насосов подавался водный раствор хромового ангидрида и эмульсии, содержащей метанол и керосин в соотношениях состава 2 из табл.1. Через

24 мин после прокачивания 400 см предлагаемого состава (1,6 внутреннего объема трубы) в мерной емкости, установленной на выходе трубы, оказалось 0,3 кг парафина, т.е, весь объем парафиновой корки.

Пример l2. Процесс проводился.идентично примеру 11, но закачивался предлагаемый состав с соотношением компонентов, соответствующим составу 3 из табл.1. Для полного растворения и выноса всего объема парафиновой корки понадобилось 17 мин и только 270 см предлагаемого сос- тава, т.е. всего 1,1 внутреннего объема трубы.

Пример 13. В условиях, идентичных примеру 11, через трубы прокачивался базовый объект, т.е. легкая нефть, нагретая до 60 С. Для полного растворения и выноса всего ofúåìà парафиновой ксрки понадобилось прокачать 930 см легкой нефти, т.е.

3,8 внутренних объемов трубы. Затраты времени на прокачки составили

56 мин.

Из анализа данных табл.3 следует, что при использовании предлагаемого состава время очистки внутренней по1629493

18-26

5 5-9,0

Остальное

Та бли ца

I Температура реакции, С

Содержание композиции,. мас.7

Метанол Углеводород

Состав по примеру

Хромовый ангидрид

Морская вода

7,0(керосин)

5, 5 (керосин)

9, 0 (кер осин)

5,5(легкая . нефть)

5,5(конденсат) 13,0

18,0

26,0

18 0

7,0

5,5

9,0

5,5

Остальное 58

95

2

3.

73

18,0

5,5

Таблица2

Время полного растворения парафина

Температура, ОС

Пример

Хромовый Метанол Углеводород ангидрид

Морская вода

4-5 с

4-5 с

Остальное 75

5,5

9,0

5,5

9,0

18,0

26,0

Базовый объект

80.мин

Легкая нефть

10

18 мин

11 мин

Ф верхности труб от отложений парафина снижается в 2,3-3,3 раза и при одновременном снижении расхода удалителя в 2,4-3,5 раза. Соответственно будут снижаться финансовые и трудовые затраты на очистку ствола скважины от отложений парафина.

Предлагаемый состав бып проверен и в промысловых условиях при очистке ствола скв. 251 ПДНГ У 4 от асфальтосмолистых и парафинистых отложений.

В этой скважине за период от

02.09 ° 87 r. по 27.12.87 r ° с целью удаления АСПО было проведено 8 обработок нагретой нефтью (табл ° 4) Как видно из данных табл.4, средний межремонтный период в результате этих обработок составил 15 дней.

Состав композиции, мас.Х

Формула изобретения

Состав для удаления парафина и асфальтосмолистых отложений с поверхности надземного и подземного нефтепромыслового оборудования, включающий легкие углеводороды и химическое вещество, выделяющее тепло и воду, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения эффективности его растворяющей и удаляющей способностей, он дополнитепьно содержит низшие алифатические спирты в качестве вещества, выделяющего тепло-хромовый ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.7.;

Легкие углеводороды . 5, 5-9,0

Хромрвый ангидрид

Низшие спирты

Вода!

1629493

Таблица 3 т

Состав композиции, мас.7.

Пример

Объем прокачки уу см

Время пр окачки мин

Хромовый Метанол Керосин ангидрид

Морская вода

5,5 Остальное

9,0

18,0

26,0!

12

5,5

9,0

400 1,6

270 1,1

24

Базовый объект

Легкая нефть, нагретая до 60 -

930 3,8

Таблица4

Межр емонтный период, сут

Продолжительность

Расход нефти на обработку,т

Дата проведения обработки с нагретой нефтью процесса, ч

Составитель Л. Бестужева

Редактор Л. Гратилло Техред A. Кравчук Корректор Н ° Король

Заказ 418 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óìãîðîä, ул. Гагарина,!01

62.09.87

22.09.87

04. 10.87

24. 10.87

09 ° 11.87

21.11.87

06. 12.87

27.12.87

4

4

5

4! 5-2,0

2,0-2,5

2,0-2,5

2,0-2,5

2,0-2,5

2,5-3,0

2,5-3,0

Объем прокачки в объемах трубы

12

16

12