RU2122981C1

RU2122981C1 - Composition for prevention carbonate deposits

Info

Publication number: RU2122981C1
Application number: RU97113614A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Бикчантаева; И.В. Алешкина; Н.В. Монахова; Т.Н. Колтышева; В.Н. Хлебников
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии"
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 1998-12-10

Abstract

FIELD: prevention of salt deposits in wells, in petroleum collection and transportation system, and also in other industries where deposits in aqueous systems should be avoided. SUBSTANCE: composition comprises, wt.-%: oxyethylidene diphosphonic acid, 8-16; alkanol amine, 6-8; ethylene glycol, 20-42; and water, the balance. The composition is highly efficient to prevent carbonate deposits under conditions of high bed water mineralization and retains corrosion protection effect. EFFECT: improved properties of the composition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к составам для предотвращения солеотложений в скважинах, промысловой системе сбора и транспорта нефти, пласте и может быть использовано в других областях промышленности, где возникает необходимость предотвращения отложений в водных системах. The invention relates to compositions for preventing scaling in wells, a field system for collecting and transporting oil, a formation and can be used in other industries where it becomes necessary to prevent deposits in water systems.

Известен состав для предотвращения карбонатных отложений в нефтепромысловом оборудовании, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту (а.св. N 628294, МКИ E 21 B 43/00, 1978). Недостатком состава является его высокая реакционная способность по отношению к большому числу катионов (не только к катионам кальция), что затрудняет использование его при задавке в пласт, и быстро выводит из строя используемое оборудование. A known composition for preventing carbonate deposits in oilfield equipment, including hydroxyethylidene diphosphonic acid (A. St. N 628294, MKI E 21 B 43/00, 1978). The disadvantage of the composition is its high reactivity with respect to a large number of cations (not only calcium cations), which makes it difficult to use when filling the formation, and quickly disables the equipment used.

Известен состав для предотвращения карбонатных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, этиленгликоль, катапин, тиомочевину, мышьяковистый натрий и воду (а.св. N 1244113, МКИ C 02 F 5/06, 1986). Недостатками состава являются: содержание высокотоксичного канцерогенного вещества - мышьяковистокислого натрия и недостаточно высокая эффективность в условиях высокой минерализации пластовых вод. A known composition for preventing carbonate deposits, including hydroxyethylidene diphosphonic acid, ethylene glycol, catapine, thiourea, arsenic sodium and water (A. St. N 1244113, MKI C 02 F 5/06, 1986). The disadvantages of the composition are: the content of a highly toxic carcinogenic substance - arsenic sodium and low efficiency in conditions of high salinity of formation water.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для предотвращения карбонатных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, антифриз (этиленгликоль или этиловый спирт), тиомочевину, катапин или продукт конденсации гексаметиленимина с уксусным альдегидом, или продукт конденсации уротропина с хлористым бензилом и воду (а.св. N 960135, МКИ C 02 F 5/06, 1982). Однако, известный состав является нестабильным, образует осадок при соприкосновении с металлической поверхностью и недостаточно эффективен в условиях высокой минерализации пластовых вод. Closest to the proposed invention is a composition for preventing carbonate deposits, including hydroxyethylidene diphosphonic acid, antifreeze (ethylene glycol or ethyl alcohol), thiourea, catapine or a condensation product of hexamethyleneimine with acetic aldehyde, or a condensation product of urotropin with benzyl chloride and water. 960135, MKI C 02 F 5/06, 1982). However, the known composition is unstable, forms a precipitate in contact with a metal surface and is not effective enough in conditions of high salinity of formation water.

В основу настоящего изобретения положена задача создания состава для предотвращения карбонатных отложений, эффективного в условиях высокой минерализации пластовых вод при сохранении коррозионных свойств. The basis of the present invention is the creation of a composition to prevent carbonate deposits, effective in conditions of high salinity of formation water while maintaining corrosion properties.

Поставленная задача решается так, что состав для предотвращения карбонатных отложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, этиленгликоль и воду, дополнительно содержит алканоламин при следующем соотношении компонентов, мас%:
Оксиэтилидендифосфоновая кислота - 8-16
Алканоламин - 6-8
Этиленгликоль - 20-42
Вода - Остальное
Для приготовления состава используют следующие известные химические вещества:
Оксиэтилидендифосфоновая кислота - по ТУ 6-02-1215-81.The problem is solved so that the composition for preventing carbonate deposits, including hydroxyethylidene diphosphonic acid, ethylene glycol and water, additionally contains alkanolamine in the following ratio of components, wt%:
Oxyethylidene diphosphonic acid - 8-16
Alkanolamine - 6-8
Ethylene Glycol - 20-42
Water - Else
To prepare the composition using the following well-known chemicals:
Oxyethylidene diphosphonic acid - according to TU 6-02-1215-81.

В качестве алканоламина - моноэтаноламин (МЭА) - по ТУ 6-02-915-84, или диэтаноламин (ДЭА) по ТУ 6-09-2651-91, или триэтаноламин (ТЭА) по ТУ 6-02-916-79. As alkanolamine - monoethanolamine (MEA) - according to TU 6-02-915-84, or diethanolamine (DEA) according to TU 6-09-2651-91, or triethanolamine (TEA) according to TU 6-02-916-79.

Этиленгликоль используют по ГОСТ 10164-75. Ethylene glycol is used according to GOST 10164-75.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям "новизна" и "изобретательский уровень". An analysis of the known technical solutions selected in the search process showed that in science and technology there is no object similar in terms of the claimed combination of features and advantages, which allows us to conclude that the criteria of “novelty” and “inventive step” are met.

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим примеры конкретного выполнения. To prove the compliance of the proposed solution with the criterion of "industrial applicability" we give examples of specific performance.

Пример 1 (прототип). К 18 г оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) добавляют 33,4 г воды и перемешивают до полного растворения. Затем добавляют 40 г этиленгликоля и 0,1 г тиомочевины и 0,5 г катапина. Смесь тщательно перемешивают. Example 1 (prototype). To 18 g of hydroxyethylidene diphosphonic acid (HEDP), 33.4 g of water was added and stirred until complete dissolution. Then add 40 g of ethylene glycol and 0.1 g of thiourea and 0.5 g of catapine. The mixture is thoroughly mixed.

Пример 2 (предлагаемый). Example 2 (proposed).

К 8 г ОЭДФ добавляют 42 г воды, перемешивают до полного ее растворения. Затем добавляют 8 г моноэтаноламина и 42 г этиленгликоля. Смесь тщательно перемешивают. To 8 g of HEDP add 42 g of water, mix until it is completely dissolved. Then add 8 g of monoethanolamine and 42 g of ethylene glycol. The mixture is thoroughly mixed.

Примеры N 3-12 выполняют аналогично примеру N 2, изменяя количественное соотношение компонентов. Examples N 3-12 are performed analogously to example N 2, changing the quantitative ratio of the components.

Предлагаемый состав получают последовательным смешением исходных компонентов, при постоянном перемешивании и поддержании температуры до 50^oC.The proposed composition is obtained by sequential mixing of the starting components, with constant stirring and maintaining the temperature to 50 ^o C.

Варианты составов приведены в таблице. Полученные составы представляют собой жидкости желто-коричневого цвета, с плотностью 1,16 г/см³, температурой застывания минус 40-50^oC.The composition options are shown in the table. The resulting compositions are yellow-brown liquid with a density of 1.16 g / cm ³ , pour point minus 40-50 ^o C.

Предлагаемый состав испытывают на эффективность предотвращения карбонатных отложений в условиях высокой минерализации, о чем свидетельствует состав пластовых вод, представленных ниже:
Минерализация 1 - Ca²⁺ - 1100 мг/дм³
Mg²⁺ - 380 мг/дм³
Na⁺ - 7107 мг/дм³
Cl^- - 14047 мг/дм³
HCO $\binom{-}{3}$ - 876 мг/дм³
Минерализация 2 - Ca²⁺ - 2200 мг/дм³
Mg²⁺ - 778 мг/дм³
Na⁺ - 13152 мг/дм³
Cl^- - 25371 мг/дм³
HCO $\binom{-}{3}$ - 1952 мг/дм³
Эффективность предотвращения солеотложений определяют по методике, основанной на количественном определении остаточных катионов кальция в пересыщенной системе и сравнительной оценке количества катионов кальция в ингибированном и неингибированном солевом растворе.The proposed composition is tested for the effectiveness of preventing carbonate deposits in conditions of high salinity, as evidenced by the composition of formation water, presented below:
Mineralization 1 - Ca ²⁺ - 1100 mg / dm ³
Mg ²⁺ - 380 mg / dm ³
Na ⁺ - 7107 mg / dm ³
Cl ^- - 14047 mg / dm ³
Hco $\binom{-}{3}$ - 876 mg / dm ³
Mineralization 2 - Ca ²⁺ - 2200 mg / dm ³
Mg ²⁺ - 778 mg / dm ³
Na ⁺ - 13152 mg / dm ³
Cl ^- - 25371 mg / dm ³
Hco $\binom{-}{3}$ - 1952 mg / dm ³
The effectiveness of preventing scaling is determined by the method based on the quantitative determination of residual calcium cations in a supersaturated system and a comparative assessment of the amount of calcium cations in an inhibited and non-inhibited saline solution.

Результаты испытаний представлены также в таблице. The test results are also presented in the table.

Коррозионные испытания полученных вариантов состава проведены по ОСТ 39-099-79 "Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах" и показали, что защитный эффект предлагаемого состава сохраняется, в сравнении с прототипом. Corrosion tests of the obtained compositional options were carried out according to OST 39-099-79 "Corrosion inhibitors. Method for assessing the effectiveness of the protective action of corrosion inhibitors in oilfield wastewater" and showed that the protective effect of the proposed composition is preserved, in comparison with the prototype.

Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемый состав обладает высокой эффективностью предотвращения карбонатных отложений в условиях высокой минерализации пластовых вод при сохранении защитного эффекта от коррозии. From the data in the table it is seen that the proposed composition has a high efficiency of preventing carbonate deposits in conditions of high salinity of formation water while maintaining a protective effect against corrosion.

Claims

Composition for preventing carbonate deposits, including hydroxyethylidene diphosphonic acid, ethylene glycol and water, characterized in that it additionally contains alkanolamine in the following ratio, wt. %:
Oxyethylidene diphosphonic acid - 8 - 16
Alkanolamine - 6 - 8
Ethylene glycol - 20 - 42
Water - Elsec