Поверхнево-активний склад для попередження процесів утворення газових гідратів

1. Поверхнево-активний склад для попередження процесів утворення газових гідратів, що включає синтезовану поверхнево-активну речовину, який відрізняється тим, що він додатково містить метанол у наступному співвідношенні компонентів, мас. %: синтезована поверхнево-активна речовина 50-90 метанол 10-50. 2. Поверхнево-активний склад за п. 1, який відрізняється тим, що його використання провадять при водному 3-10 % розчині поверхнево-активної речовини в метанолі. (19) (21) u200909298 (22) 10.09.2009 (24) 25.05.2010 (46) 25.05.2010, Бюл.№ 10, 2010 р. (72) КЛЮК БОГДАН ОЛЕКСІЙОВИЧ, ВЕЧЕРІК РОМАН ЛЕОНІДОВИЧ, ГРЕСЬКО ТАРАС МИКОЛАЙОВИЧ, ЦАТУРЯНЦ ГРИГОРІЙ АМОЯКОВИЧ, ХАЄЦЬКИЙ ЮРІЙ БРОНІСЛАВОВИЧ, ГАЛІЙ ПЕТРО ПЕТРОВИЧ, СТЕЦЮК ВАСИЛЬ ІВАНОВИЧ, МАЛЮТІН РОМАН ЮРІЙОВИЧ (73) ДОЧІРНЯ КОМПАНІЯ "УКРТРАНСГАЗ" НАЦІОНАЛЬНОЇ АКЦІОНЕРНОЇ КОМПАНІЇ "НАФТОГАЗ УКРАЇНИ" 3 49979 розмір яких становить менше одного міліметра перебувають в потоці рідини. Видобуток вуглеводнів ускладнюється також процесами відкладання солей, утворенням глинистих пробок, накопиченням пластових флюїдів на вибої свердловин, корозією нафтопромислового обладнання. В даний час, для забезпечення робочих режимів експлуатації газових (газоконденсатних) та нафтових свердловин в технологічне обладнання подають до чотирьох різноцільових інгібіторів: гідратоутворення, процесів відкладання солей, корозії та розчини поверхнево-активних речовин для вилучення накопичень рідини (пластової води та газоконденсату) з вибої свердловин, шлейфів, свердловинного обладнання. Часто ці хімічні реагенти несумісні за своєю хімічною природою, розчинниками та цільовим призначенням. Так високоефективні інгібітори корозії подаються в свердловину, переважно у вигляді вуглеводневого розчину і тому несумісні із високоефективними водорозчинними піноутворювачами, які використовуються для вилучення чи попередження накопичувань рідини. Інгібітор гідратоутворення в залежності від його хімічної природи може сприяти розвитку процесів відкладання солей та корозії і тому під час його використання необхідно одночасно застосувати відповідні запобіжні хімреагенти. Таким чином, постає питання щодо підбору хімреагентів, які б мали здатність одночасно запобігати розвитку процесів, які ускладнюють умови експлуатації свердловини. До вирішення даної питання можна йти різними шляхами, зокрема створювати композиції з різноцільових, але сумісних хімічно функціональних інгібіторів, або шляхом синтезу інгібіторів комплексної дії. Сам процес утворення гідратів пов'язаний з поверхневими (міжфазовими) переходами, зумовленими певними термобаричними факторами. Процеси ж відкладання та ущільнення газогідратних утворень, обумовлюється іншими факторами, зокрема характером змочування поверхні труб, її №№ експеримет. 1. 2. 3. 4. шероховатістю, яка в свою чергу визначає появу активних центрів на поверхні металу, що сприяють відкладанню газових гідратів. Таким чином, запобігання процесу відкладання та закріплення окремих газових гідратів на поверхні металу вирішує в певній мірі проблеми боротьби з гідратоутворенням у газопромисловому обладнанні. При проведенні експериментів була синтезована речовина поверхнево - активна речовина (ПАР), яка має піноутворюючі властивості та одночасно може використовуватись як інгібітор корозії оскільки на поверхні металу створює захисну плівку. В цілому, даний хімреагент слід розглядати як поверхнево - активну речовину комплексної дії [1]. Цей інгібітор обраний як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом підбору компонентів створення такого поверхнево - активного складу для попередження процесів гідратоутворення у шлефах свердловин на регулюючих пристроях, фонтанній арматурі, у газозбірному колекторі, зворотних клапанах, привибійній зоні продуктивного інтервалу, який дозволить захисти обладнання від корозії, попередити процес гідратоутворення, видалення рідини із вибою та шлейфу свердловини, попередити утворення глинистих пробок в інтервалі продуктивного пласта та в НКТ. (насосно-компресорних трубах). Ця задача вирішується тим, що у поверхневоактивному складі для попередження процесів гідроутворення, який включає синтезовану ПАР додатково містить метанол у наступному співвідношенні компонентів: 50-90 ПАР – 10-50 метанол. Цей поверхнево-активний склад, як інгібітор, за механізмом попередження процесу гідратоутворення слід віднести до термодинамічного інгібітора, оскільки змінює термобаричних умов за яких утворюються гідрати так і має властивості антиагломератного інгібітора гідратоутворення. У таблиці показано якість ПАС у залежності співвідношення компонентів - ПАР та метанолу Співвідношення ПАР та метанолу 30-40 ПАР, 70-60 метанол 50-50 ПАР, 50-50 метанол 40-60 ПАР, 60-40 метанол 50-90 ПАР, 10-50 метанол Синтезована ПАР має гідрофобізуючі властивості по відношенню до поверхні металу і тому, на поверхні металу утворюється захисна плівка, яка не дає змоги відкладатися кристалам гідратів на поверхні труб та газового обладнання. Вплив ПАР на процес утворення гідратів визначається так званим «пороговим ефектом», сутність якого полягає в тому, що на окремих молекулах (чи дрібних асоціатах молекул) газових гідратів адсорбуються молекули ПАР, розділяючи своїми адсорбційними плівками між собою кожний дрібний асоціат молекул чи окремі кристали, які потоком пластових флюїдів виносяться із зони гідратоутворення. Форма використання поверхнево-активної складу: водний 3-10 розчини ПАР в метанолі 4 Характеристика експерименту Не якісний ПАС Не якісний ПАС Не якісний ПАС Якісний ПАС (ПАС - поверхнево-активний склад), який подається в потік газу. Спосіб подачі ПАР, довільний: дозуючим насосом, подачею в систему інгібіторопроводів, подачею з метанольного бачка. Місце подачі чи закачування ПАР: затрубний простір свердловини, перед регулюючими пристроями, в шлейф свердловини. За лабораторними дослідженнями поверхнево-активний склад «ПАР - метанол» не замерзає при співвідношенні : - 9:1, за температури (-8 С), - 8:2, за температури (-18-20 С), - 7:3, за температури (-32-35 С) 5 49979 Використання поверхнево-активного складу (ПАС) на підземних сховищах газу та газоконденсатних родовищах забезпечить: - захист обладнання від корозії, - попередження процесу гідратоутворення, - видалення рідини із вибою та шлейфу свердловини, - попередження утворення глинистих пробок в інтервалі продуктивного пласта та у насоснокомпресорних трубах. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 Література 1. Методика расчета норм расхода метанола для борьбы с гидрообразованием РД 39-1-212-79 «Всесоюзный нефтегазовый институт». 2. «Нефтегазовая вертикаль» №3, 2009г. Лен Кларк, Линн Фрисман, Джоан Андерсен «Применение ингибиторов гидрообразования низкой дозировки на шельфових проектах». Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601