Термохимический состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений

Термохимический состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений

Реферат

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) из нефтепромыслового оборудования, трубопроводов и резервуаров. Техническим результатом является повышение эффективности удаления высокоплавких АСПО за счет высокой экзотермичности химического взаимодействия его реагентов, сопровождающегося приростом количества тепла, приходящегося на единицу объема реакционной смеси. Термохимический состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений из нефтепромыслового оборудования, трубопроводов и резервуаров содержит, мас.%: нитрит натрия 15-100, вода - остальное, и водный раствор других реагентов, содержащий, мас.%: сульфаминовая кислота 9-30, технический водный аммиак 6-22, вода - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) из нефтепромыслового оборудования, трубопроводов н резервуаров.

При добыче, транспорте и хранении нефти на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования накапливаются нефтяные АСПО, уменьшающие рабочее сечение трубопроводов и полезную емкость резервуаров. АСПО, имеющие плотность 900-1000 кг/м³ и состоящие из асфальтенов, смол, парафинов, воды и механических примесей, мало растворимы в растворителях нефтяной природы. Удаление АСПО интенсифицируется при температурах, близких к температуре их плавления (50-80^oС).

Известен ряд составов для удаления твердых АСПО с помощью термохимических методов, близких к предлагаемому по технической сути.

Для удаления АСПО используются реакции кислых растворов солей аммония (хлорида, сульфата, нитрата) и водного раствора нитрита натрия, которые приводят к образованию солей натрия, воды и азота и сопровождаются выделением большого количества тепла, например: NH₄Cl(p-p)+NaNO₂(p-p)-->NaCl(р-р)+2H₂O+N₂(газ) Н^o=-309 кДж/моль Повышение температуры реакционной среды приводит к плавлению и отрыву АСПО со стенок нефтепромыслового оборудования. В качестве инициаторов реакции окисления использовались соляная кислота (патент US 4755230, C 23 G 005/036, C 23 G 005/024), уксусная кислота (патент RU 2106211, В 08 В 9/08; US 5891262, В 08 В 007/04 В 08 В 009/02; US 5183581, E 21 B 043/25, E 21 B 043/28) и сополиангидрид адипиновой кислоты и линейных алифатических дикарбоновых кислот (патент US 6003528, В 08 В 009/00). Недостатком составов является их недостаточная эффективность в отношении удаления высокоплавких АСПО.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав, состоящий из двух растворов: А - хлорида аммония, ПАВ и хлорида алюминия, Б - нитрита натрия (патент RU 2146725, C 23 G 1/00, Е 21 В 37/06). Хлорид алюминия является инициатором реакции, создавая кислую реакцию среды при гидролизе в воде. Недостатком состава является малая пригодность для удаления высокоплавких АСПО и склонность солей алюминия к гидролизу в нейтральных и слабокислых средах с образованием объемного геля гидроокиси алюминия, способного к осаждению на стенках нефтепромыслового оборудования.

Решаемая предлагаемым изобретением задача повышение эффективности удаления высокоплавких АСПО за счет высокой экзотермичности химического взаимодействия заявляемых в составе реагентов, сопровождающегося приростом количества тепла, приходящегося па единицу объема реакционной смеси.

Технический результат достигается тем, что используется термохимический состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений из нефтепромыслового оборудования, трубопроводов и резервуаров, включающий нитрит натрия и водный раствор других реагентов, отличающийся тем, что нитрит натрия имеет следующий состав, мас.%: Нитрит натрия - 15-100 Вода - Остальное а в качестве водного раствора других реагентов используют раствор, содержащий, мас.%: Сульфаминовая кислота - 9-30 Технический водный аммиак - 6-22 Вода - Остальное Сульфаминовая кислота (NH₂SO₃H), производимая по ТУ 6-03-381-75, широко используется в нефтяной промышленности, в частности для кислотной обработки призабойной зоны пласта. На ее применение есть разрешение НПО "Союэнефтепромхим" от 28.12.1988 г.

Технический водный аммиак и нитрит натрия, используемые в составе, производятся в соответствии с ГОСТ 9-92 и ГОСТ 19906-74 либо ТУ 38-102-74-79 соответственно.

Сульфаминовая кислота, частично нейтрализованная аммиаком, является одновременно участником и инициатором реакции окисления иона аммония и амидной группы нитрит ионом, что сопровождается выделением большого количества тепла: NH₄OH(p-p)+NaNO₂(p-p)-->NaOH(p-p)+2Н₂О+N₂(газ) NH₄SO₃H(p-p)+NaNO₂(p-p)-->NaHSO₄(p-p)+H₂O+N₂(газ) Для определения эффективности заявляемого состава на стальную пластину массой 1,5 г равномерным слоем наносили АСПО, определяли вес нанесенного АСПО и помещали пластину в цилиндрический сосуд, содержащий нитрит натрия. Затем к нитриту натрия в течение 20-30 с приливали раствор А. Реакционная смесь не перемешивалась. Интенсивная реакция продолжалась 5-10 мин. За это время происходила очистка стальной пластины от АСПО. Температура разогрева реакционной смеси составляла 65-90^oС в зависимости от концентрации реагентов. После окончания реакции взвешивали сухую пластину для определения веса не отмытого АСПО и рассчитывали эффективность удаления. Использовали АСПО Приразломного месторождения (куст 50, скважина 760) с температурой плавления 63-67^oС. Опыты проводили при температуре 20^oС.

Примеры составов и результаты удаления АСПО приведены в табл. 1 (в скобках указаны концентрации взаимодействующих веществ в мас.%), из которой видно, что заявляемый состав эффективно удаляет АСПО.

В сравнимых условиях был испытан состав прототипа. Результаты удаления АСПО приведены в табл. 2 (в скобках указаны концентрации взаимодействующих растворов в мас.%), из которой видно, что составы по прототипу менее эффективно удаляют АСПО. Более того, использование этих составов осложнено выделением гелеобразного Al(ОН)₃, который имеет тенденцию к адсорбции на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования (опыт 1,3 и 4 в табл. 2).

Таким образом, заявляемый состав имеет следующие преимущества по сравнению с известным по прототипу составом: - эффективно удаляет высокоплавкие АСПО; - не образует в ходе химического превращения труднорастворимых химических соединений; - образующиеся в ходе химического превращения продукты реакции экологически безопасны.

Формула изобретения

Термохимический состав для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений из нефтепромыслового оборудования, трубопроводов и резервуаров, включающий нитрит натрия и водный раствор других реагентов, отличающийся тем, что нитрит натрия имеет следующий состав, мас.%: Нитрит натрия - 15-100 Вода - Остальное а в качестве водного раствора других реагентов используют раствор, содержащий, мас.%: Сульфаминовая кислота - 9-30 Технический водный аммиак - 6-22 Вода - Остальноеу

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:ООО "Центр исследований и разработок ЮКОС"

(73) Патентообладатель:Интерсино Инвестментс Лимитед (SC)

Договор № РД0002462 зарегистрирован 30.09.2005

Извещение опубликовано: 20.11.2005        БИ: 32/2005