Композиционная депрессорная присадка для парафинистых и высокопарафинистых нефтей

Композиционная депрессорная присадка для парафинистых и высокопарафинистых нефтей

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для снижения температуры застывания, динамической вязкости при транспортировке и хранении парафинистых и высокопарафинистых нефтей.

В качестве депрессоров находят применение многие низкомолекулярные и полимерные органические соединения. Наибольшее распространение имеют промышленные алкилароматические депрессорные присадки (депрессатор АзНИИ, АФК, Парафлоу, Сантопур), полиметакрилатные (ПМА-Д), сополимеры этилена и винилацетата и др. (Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам. М.: Химия, 1990, с.238).

Часто используются присадки на основе сополимеров этилена с винилацетатом (Патент 2137813 С1 РФ. Депрессорная присадка для нефти и нефтепродуктов/ОАО «ВНИИНефтехим», опубл. 20.09.99, 6 C10L 1/18). Но присадки на основе этих сополимеров наиболее эффективны для снижения температуры фильтруемости и застывания нефтепродуктов, в частности дизельного топлива. Введение таких присадок в нефть с невысоким содержанием парафиновых углеводородов (ПУ до 4 мас.%) приводит к снижению температуры застывания в среднем на 20°С. Но с повышением содержания ПУ в нефтях депрессорная эффективность присадок заметно снижается и имеет минимальные значения для высокопарафинистых нефтей (доля ПУ выше 6 мас.%).

Разработки поликомпонентных композиционных присадок позволяют использовать явление синергизма для снижения температуры застывания и реологических характеристик парафинистых и высокопарафинистых нефтей. В этой связи наиболее привлекательны композиционные присадки, содержащие поверхностно-активные вещества. В новых разработках наиболее часто в качестве ПАВ используются моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов («Синтанол»), оксиалкилирование аминосоединения («Дипроксамин», «Оксамин») (Патент №2176265, Заявка №2000128750/04, авторы - Жарченков Ю.Н., Мишин А.И., Попов А.С. и др.).

Наиболее близкой к заявляемой является присадка (пат РФ №2098459) на основе сополимера этилена с винилацетатом. Депрессорные свойства этой присадки достаточны для малопарафинистых нефтей, однако она не работает на высокопарафинистых нефтях.

Задачей изобретения является создание новой композиционной депрессорной присадки для снижения температуры застывания и улучшения реологических свойств парафинистых и высокопарафинистых нефтей.

Технический результат достигается введением в нефть депрессорной присадки, содержащей раствор сополимеров этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом	- 10-30;.
сукцинимид мочевины	- 0,5-15;
триэтаноламин	- 0,2-3;
неонол	- 0,1-2;
сульфонат натрия	- 0,1-2;
углеводородный растворитель	- до 100.

Концентрация присадки в нефти составляет 0,03-0,1 мас.%.

В качестве основы для композиционной депрессорной присадки сополимеров этилена с винилацетатом (Sevilen 28800 с содержанием звеньев винилацетата 24-32 мас.%, молекулярной массой Мn=10000-45000, НПО «Пластмасс», г.Москва) и сукцинимида мочевины (ингибитор коррозии «СИМ» ТУ 2458-018-33992933-2006, ЗАО «НПП «Алтайспецпродукт», г.Бийск).

Сукцинимидные присадки обладают способностью диспергировать и поддерживать во взвешенном состоянии дисперсные частицы и повышать коллоидную стабильность масел, обеспечивая удержание в объеме НДС примесей органического и неорганического происхождения, которые накапливаются в процессе эксплуатации нефтепродуктов (Патент № RU 2203930 С1, Способ получения сукцинимидной присадки; авторы - Бырихина Н.Н., Акенов В.И., Иванников В.В. и др.)

Депрессорные свойства присадки оценивались по изменению значений эффективной вязкости (на ротационном вискозиметре BROOKFIELD DV-III ULTRA) и температуры застывания (по ГОСТ 20287-74).

Пример 1. Для нефти Арчинского месторождения (содержание парафиновых углеводородов - 6,7 мас.%) определен депрессорный эффект новой присадки, состоящей из растворов сополимера этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом	- 12;
сукцинимид мочевины	- 2,5;
триэтаноламин	- 0,2;
неонол	- 0,1;
сульфонат натрия	- 0,1;
углеводородный растворитель	- до 100.

Применение депрессорной присадки при концентрации в нефти 0,03-0,1 мас.% без сукцинимида мочевины (Присадка*) снижает температуру застывания нефти Арчинского месторождения на 5-8,5°С и эффективную вязкость на 4-19% (табл.1.). Добавление сукцинимида мочевины в состав присадки (Присадка, 0,05 мас.%) приводит к снижению температуры застывания на 24°С и динамической вязкости на 58%.

Пример 2. Для нефти Мамуринского месторождения (содержание парафиновых углеводородов - 16,1 мас.%) был установлен депрессорный эффект присадки, состоящей из растворов сополимера этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом	- 25;
сукцинимид мочевины	- 10,5;
триэтаноламин	- 2;
неонол	- 2;
сульфонат натрия	- 1;
углеводородный растворитель	- до 100.

Применение депрессорной присадки без сукцинимида мочевины (Присадка*) при концентрации в нефти 0,05 мас.% снижает температуру застывания нефти Мамуринского месторождения на 6°С и эффективную вязкость на 13% (табл.2.).

Добавление сукцинимида мочевины в состав присадки (Присадка) показывает значительное снижение температуры застывания нефти (на 20,5°С) и динамической вязкости (на 52%). Наиболее эффективная концентрация присадки составляет - 0,03 мас.%.

Пример 3. Для нефти Фестивального месторождения (содержание парафиновых углеводородов - 8,2 мас.%) были установлены депрессорные свойства присадки, состоящей из растворов сополимера этилена с винилацетатом и сукцинимида мочевины в углеводородном растворителе при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом	- 15;
сукцинимид мочевины	- 7,5;
триэтаноламин	- 1;
неонол	- 0,5;
сульфонат натрия	- 0,5;
углеводородный растворитель	- до 100.

Применение депрессорной присадки без сукцинимида мочевины (Присадка*) снижает температуру застывания нефти Фестивального месторождения на 6°С при концентрации в нефти 0,05 мас.% и эффективную вязкость на (табл.2.). Добавление сукцинимида мочевины в состав присадки (Присадка, 0.05 мас.%) снижает температуру застывания нефти на 19,5°С и динамическую вязкость на 52%.

Таким образом, показана эффективность применения новой композиционной депрессорной присадки для высокопарафинистых нефтей.

Таблица 1
Изменение температуры застывания и динамической вязкости (при 20°С и скорости сдвига 78 с-1) нефти Арчинского месторождения при использовании депрессорной присадки
Концентрация присадки в нефти, мас.%	Тз, °С	вязкость, η [мПа·с]	Депрессорный эффект,
ΔТ, °С	Δη, %
0,00	+9	39,0
0,03 Присадка*	+2,5	37,5	6,5	3,8
0,05 Присадка*	+0,5	30,5	8,5	19,2
0,1 Присадка*	+4,0	37,4	5,0	4,0
0,03 Присадка	-8,2	20,3	17,2	48,0
0,05 Присадка	-15,0	16,4	24,0	58,2
0,1 Присадка	-10,5	19,8	19,5	49,0
ΔT, °C=Tзнефть-Тзнефть+присадка

Таблица 2
Изменение температуры застывания и динамической вязкости (при 40°С и скорости сдвига 22 с-1) нефти Мамуринского месторождения с депрессорной присадкой
Концентрация присадки в нефти, мас.%	Тз, °С	вязкость, η [мПа·c]	Депрессорный эффект
ΔТ, °С	Δη, %
0,00	+20,5	157,0
0,03 Присадка*	+18,5	155,5	2,0	1,0
0,05 Присадка*	+14,5	136,5	6,0	13,1
0,1 Присадка*	+24,0	168,8	-3,5	-7,5
0,03 Присадка	+8,5	110,0	12,0	30,0
0,05 Присадка	0,0	76,0	20,5	52,0
0,1 Присадка	+10,5	117,5	10,0	25,2

Таблица 3
Изменение температуры застывания и динамической вязкости (при 20°С и скорости сдвига 30 с-1) нефти Фестивального месторождения при использовании депрессорной присадки
Концентрация присадки в нефти, мас.%	Тз, °С	вязкость, η [мПа·с]	Депрессорный эффект,
ΔТ, °С	Δη, %
0,00	+4,5	333,0
0,03 Присадка*	+0,5	300,5	4,0	9,8
0,05 Присадка*	-6,5	260,2	11,0	22,0
0,1 Присадка*	+5,0	342,0	-0,5	-3,0
0,03 Присадка	-10,5	204,8	14,5	39,0
0,05 Присадка	-15,0	161,3	19,5	52,0
0,1 Присадка	+0,5	296,3	4,0	11,0

Композиционная депрессорная присадка для парафинистых и высокопарафинистых нефтей на основе сополимера этилена с винилацетатом в углеводородном растворителе, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сукцинимид мочевины, триэтаноламин, неонол и сульфонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом	10-30
сукцинимид мочевины	0,5-15
триэтаноламин	0,2-3
неонол	0,1-2
сульфонат натрия	0,1-2
углеводородный растворитель	до 100