Інгібітор для захисту промислового обладнання та підземного обладнання експлуатаційних свердловин від корозії

Запропонований винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до способів захисту промислового обладнання та підземного обладнання експлуатаційних газоконденсатних свердловин від корозійного впливу карбонових кислот, присутніх в газоконденсатній суміші, зокрема вугільної, мурашиної та оцтової. Їх взаємодія з металевою поверхнею насосно - компресорних труб значно знижує термін експлуатації труб, а з часом може викликати аварійну ситуацію - обрив труб. Корозія експлуатаційних колон приводить до міжколонних та міжпластових перетоків вуглеводневої сировини, що суперечить вимогам збереження надр і викликає потребу ліквідації свердловин. Відомий інгібітор корозії чорних металів, взятий за прототип (1), який складається з продуктів переробки олії - соапстоку, що містить вищі жирні кислоти, розчиненому в газовому конденсаті та водного розчину бішофіту (хлористого магнію). Недоліком даного інгібітору є недостатня довготривалість його дії при захисті підземного обладнання свердловин, особливо в умовах високих температур, що пояснюється низькою адгезійною здатністю при температурі вище за 120°С. Також з літературних джерел відомо, що для забезпечення захисних властивостей проти корозії металів однією з необхідних умов є приєднання до молекул високомолекулярних вуглеводневих сполук (наприклад вищих жирних спиртів чи кислот) амінних груп. Причому найкращу інгібіруючу здатність мають третинні та четвертинні аміни. Відомі також інгібітори корозії металів в кислотному середовищі. Це, наприклад, уротропін (2). В основу винаходу поставлена задача створення складу інгібітору, який при періодичній подачі в високотемпературні свердловини забезпечував надійний захист металевої поверхні НКТ і експлуатаційної колони від корозійного впливу низькомолекулярних карбонових кислот. Ця задача вирішується шляхом того, що інгібітор корозії для захисту промислового обладнання та підземного обладнання газоконденсатних свердловин, який включає конденсований розчин вищих жирних кислот та водний розчин бішофіту (хлористого магнію), який додатково містить карбамід та уротропін при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Вищі жирні кислоти 25-30%; Конденсат 25-30%; Карбамід 5-15%; Уротропін 5-15%; Водний розчин бішофіту решта. Винахід має суттєві переваги перед прототипом завдяки включенню до складу карбаміду та уротропіну. Це забезпечує збільшення довготривалості захисту обладнання від корозії та підвищує поріг термостійкості інгібітора. Приготування інгібітора проводиться за наступною технологією. Окремо готують розчин вищих жирних кислот в газовому конденсаті, а також водний розчин бішофіту з добавкою карбаміду і уротропіну. Потім з'єднують ці два розчини в реакторі та перемішують їх на протязі восьми годин і залишають в стані спокою на протязі двох - трьох діб. Перевірку готовності інгібітора проводять в лабораторних умовах. Порівняльний аналіз запропонованого технологічного рішення з прототипом показує, що заявлений інгібітор відрізняється від прототипу продовженим терміном захисту від корозії та можливістю використання його при більш високих температурах - до 200°С. Запропонований інгібітор відрізняється тим, що в якості компонентів для підвищення термостійкості та збільшення терміну захисної дії додатково містить карбамід та уротропін. Для спеціалістів невідомий з рівня техніки аналогічний склад інгібітора. Таким чином запропоноване рішення відповідає критеріям винаходу "новизна". Цей інгібітор для захисту промислового обладнання та підземного обладнання експлуатаційних свердловин від корозії технологічний і має велику надійність та не має ніяких негативних побічних ефектів. Суть винаходу не витікає явним чином для спеціаліста з відомого рівня техніки. Сукупність ознак, які характеризують звісне рішення, не забезпечує досягнення нових властивостей і тільки наявність відрізняючих ознак винаходу дозволяє отримати нові властивості, новий технічний результат. Отже винахід відповідає критерію "винахідницький рівень". Приклади здійснення винаходу. Приклад 1 Готується інгібітор шляхом змішування вищих жирних кислот, розчинених в газовому конденсаті та водного розчину бішофіту з добавкою карбаміду та уротропіну. Захист промислового обладнання та підземного обладнання свердловини здійснюється шляхом періодичних закачувань інгібітора в свердловину через насосно - компресорні труби, при цьому інгібітор попередньо готують при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Вищі жирні кислоти 25%; Конденсат 25%; Карбамід 5%; Уротропін 5%; Водний розчин бішофіту решта. Досягається технічний результат, що заявляється за винаходом, а саме інгібітор після закачування в свердловину запобігає виникненню процесу корозії металу насосно-компресорних труб та експлуатаційної колони, а також захищає від корозії обладнання промислу. Приклад 2 Аналогічно прикладу 1, але співвідношення компонентів для приготування інгібітора складає мас. %: Вищі жирні кислоти 30%; Конденсат 30%; Карбамід 10%; Уротропін 10%; Водний розчин бішофіту решта. При використанні такого складу для приготування інгібітора також забезпечується досягнення технічного результату, що заявляється за винаходом. Лабораторні дослідження Здатність інгібітора запобігати корозії металу досліджували в лабораторних умовах, моделюючи процеси, які протікають на вибої свердловини. Для досліджень використовували відшлі фовані пластинки, виготовлені із сталі насосно - компресорних труб. Пластинки, попередньо змочені в інгібіторах (прототипу та виготовленому за рецептурою прикладу 1 і прикладу 2), поміщали в автоклав, заповнений 5%- ним водним розчином мурашиної кислоти. Експерименти проводили при різних температурних режимах. Порівняння захисної дії інгібіторів здійснювали за розрахунком, де враховували зменшення ваги пластинок на одиницю площі за певний проміжок часу Dm, г/м 2 год. Результати лабораторних досліджень приведені в таблиці. Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Т, °С 80 80 80 80 80 80 80 100 100 100 100 100 100 120 120 120 120 120 120 150 150 150 150 150 150 200 200 200 200 200 200 Інгібітор-прототип 0,2% 0,5% Інгібітор за прикладом 1 0,2% 0,5% Інгібітор за прикладом 2 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% 0,2% 0,5% DM, г/м 2 год. 0,21 0,002 0,001 0,001 0,0005 0,0005 0,0014 0,05 0,034 0,008 0,006 0,003 0,0015 0,025 0,015 0,08 0,025 0,0025 0,015 0,055 0,035 0,095 0,045 0,004 0,0025 0,08 0,045 0,015 0,03 0,006 0,003 Таким чином запропоноване технічне рішення відповідає критерію "промислова придатність" і в цілому може бути захищене патентом на винахід. Джерела інформації: 1. Зезекало І.Г. и др. Ингибитор коррозии черных металлов. Авторское свидетельство СССР № 816196. 2. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибитор коррозии металлов. "Химия", Ленинград 1968., С. 28-29.