Способ разрушения эмульсий при добыче нефти с искусственным поддержанием давления пласта
Формула / Реферат
1. Способ деэмульгирования эмульсии, содержащей воду и нефть, включающий добавление к эмульсии эффективного количества свободной от хлорида цинка композиции, включающей по меньшей мере один полностью кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина, причем указанный аддукт (аддукты) имеет среднемассовую молекулярную массу от 500 до 2500 Да, эффективное количество композиции составляет от 50 до 20000 ppm (частей на миллион), исходя из количества активных веществ в расчете на общий объем эмульсии, и кватернизация указанного аддукта составляет >99%.
2. Способ по п.1, в котором кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина является полностью кватернизованным.
3. Способ по п.1, в котором полностью кватернизованный аддукт (аддукты) третичного амина и полиэпигалогидрина получают путем взаимодействия полиэпигалогидрина с триметиламином или триэтиламином при молярном отношении 1:1,1 и при температуре от 100 до 150°С.
4. Способ по п.1, в котором кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина получают в присутствии трифторида бора в качестве катализатора.
5. Способ по п.1, в котором кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина имеет общую формулу

где каждый R независимо представляет собой метил или этил; z составляет от 4 до 22; X- выбирают из группы, состоящей из фторида, хлорида, бромида, иодида и любого их сочетания.
6. Способ по п.5, в котором z равно 6.
7. Способ по п.1, в котором композиция включает от 30 до 90 мас.% активного вещества.
8. Способ по п.1, в котором композиция дополнительно включает органический растворитель, воду и любое их сочетание.
9. Способ по п.8, в котором органический растворитель включает спирт, простой эфир, ароматическое соединение или любое их сочетание.
10. Способ по п.1, дополнительно включающий добавление к эмульсии компонента, который выбирают из группы, состоящей из полимерного неионного поверхностно-активного вещества, полимерного катионного поверхностно-активного вещества, бетаина и любого их сочетания.
11. Способ по п.10, в котором компонент и композицию добавляют к эмульсии одновременно.
12. Способ по п.1, в котором эмульсия представляет собой добываемую эмульсию в способе добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта.
Текст
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ ПРИ ДОБЫЧЕ НЕФТИ С ИСКУССТВЕННЫМ ПОДДЕРЖАНИЕМ ДАВЛЕНИЯ ПЛАСТА Рассмотрен и заявлен способ деэмульгирования эмульсии, включающей воду и нефть. Способ включает добавление эффективного количества композиции, включающей по меньшей мере один,по существу, полностью кватернизованный аммониевый аддукт полиэпигалогидрина, который имеет молекулярную массу от приблизительно 500 до приблизительно 2500 Да. Область техники Настоящее изобретение в общем относится к области добычи и извлечения нефти с искусственным поддержанием давления пласта. Более конкретно, изобретение относится к области извлечения сырой нефти из добываемых эмульсий, получаемых в результате заводнения с использованием поверхностноактивных веществ и полимеров для повышения нефтеотдачи пласта. Еще более конкретно, изобретение относится к применению аддуктов четвертичной аммониевой соли и полимера на основе полиэпигалогидрина для разрушения таких эмульсий. Уровень техники При добыче сырой нефти из месторождений обычно в месторождении остается значительное количество не добытой сырой нефти. После выполнения первичной добычи нефти обычно используют вторичную добычу (как правило, включающую закачивание воды) для извлечения защемленной нефти. Часто большое количество нефти остается в месторождении, и для извлечения остаточной нефти были разработаны третичные способы добычи. Большинство третичных способов добычи для извлечения такой остаточной сырой нефти включает заводнение с использованием поверхностно-активных веществ и полимеров для повышения нефтеотдачи пласта, например, закачивание в месторождение сочетания поверхностно-активных веществ и полимеров в солевых растворах. Другие способы добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта могут включать закачивание газа, закачивание химических веществ, интенсификацию притока ультразвуком, закачивание микроорганизмов и термическое воздействие на пласт. Если нефть, добытая с использованием заводнения для повышения нефтеотдачи пласта,не может быть эффективно обработана (например, чтобы разрушить эмульсию с получением обезвоженной нефти и чистой воды), то многие, если не все, нефтедобывающие компании будут вынуждены отказаться от осуществления заводнения с использованием химических веществ в пользу других менее агрессивных способов с более низкой нефтеотдачей. В результате применения таких традиционных способов получают добываемую эмульсию, которая обычно содержит сырую нефть, воду, поверхностно-активное вещество и полимер. Недостатки включают трудности при разделении эмульсии на чистую воду и обезвоженную нефть для эффективного извлечения сырой нефти и надлежащего удаления сточных вод безопасным для окружающей среды образом. Чтобы способствовать разрушению таких эмульсий, использовали нагревание, однако это не является экономичным из-за большего количества вовлеченной воды. В US 4559148 "Способ экстрагирования из эмульсий поверхностно-активных веществ и их повторного использования" описана экстракция растворителем, но это также не является экономически целесообразным из-за проблем, связанных с большими капитальными вложениями и обращением с огнеопасными растворителями. Следовательно, существует потребность в улучшенных способах разрушения эмульсий сырой нефти и воды. Кроме того, существует потребность в улучшенных способах деэмульгирования добываемых эмульсий для полного разделения сырой нефти и воды. Краткое описание изобретения Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает способ разрушения эмульсий, добываемых с помощью способов добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта. В одном аспекте способ включает добавление композиции, включающей по меньшей мере один четвертичный аммониевый аддукт полиэпигалогидрина. В одном аспекте настоящее изобретение удовлетворяет ранее неудовлетворенную потребность в эффективном деэмульгировании эмульсии, включающей воду и нефть. Эмульсии, для которых можно использовать способ по изобретению, предпочтительно получены в способе добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта, хотя способ можно равным образом применять для любых эмульсий, встречающихся в технике. Преимуществом изобретения является обеспечение нового способа разрушения эмульсии, включающей нефть и воду. Другим преимуществом изобретения является обеспечение нового способа эффективного разрушения эмульсии, включающей нефть и воду, которая была получена в способе добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта. Еще одним преимуществом изобретения является обеспечение нового способа разрушения эмульсии, включающей нефть и воду, которая была получена при заводнении с использованием химических веществ для повышения нефтеотдачи пласта, чтобы получить обезвоженную нефть и чистую воду. Выше были довольно широко указаны признаки и технические преимущества настоящего изобретения, чтобы можно было лучше понять нижеследующее подробное описание изобретения. Дополнительные признаки и преимущества изобретения описаны ниже и изложены в формуле изобретения. Специалистам должно быть понятно, что концепцию и описанные конкретные воплощения можно легко использовать в качестве основы для модификации или создания других воплощений, чтобы реализовать те же самые цели настоящего изобретения. Специалистам также должно быть понятно, что такие эквивалентные воплощения не выходят за рамки сущности и объема защиты изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения. Подробное описание изобретения Настоящее изобретение включает способ обработки эмульсии, включающей нефть и воду, полученной в способе добыче нефти. Предпочтительной областью способа по настоящему изобретению являются эмульсии, полученные в способах добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта, когда добывают нефть, оставшуюся в месторождении после того, как исчерпаны ресурсы традиционных способов добычи, например, посредством заводнения с использованием полимеров и поверхностно-активных веществ. Однако следует понимать, что способ по настоящему изобретению можно равным образом применять для эмульсий, полученных при любых операциях традиционной добычи нефти или добычи с искусственным поддержанием давления пласта. Целью настоящего изобретения является обеспечение способа разрушения эмульсий с получением обезвоженной нефти и чистой воды. Эмульсия, получаемая в способе добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта,обычно стабилизирована поверхностно-активными веществами и полимерами. Способ по настоящему изобретению можно применять в любых способах вторичной или третичной добычи нефти. Примеры способов добычи нефти с помощью таких операций добычи с искусственным поддержанием давления пласта описаны в US 4293428 "Пропоксилированные этоксилированные поверхностно-активные вещества и способы добычи нефти с их применением" и US 4018278 "Способы добычи нефти с использованием поверхностно-активных веществ, пригодные для применения в высокотемпературных пластах". В US 3591520 описан способ разрушения эмульсии нефти в воде с помощью смеси высокомолекулярных четвертичных аддуктов полиэпигалогидрина (Mw3000) и 10% хлорида цинка при отношении соли металла к аддукту, составляющем от по меньшей мере 2,5 до 1. В US 3320317 описано применение частично кватернизованных аммониевых аддуктов эпихлоргидрина, имеющих молекулярную массу от приблизительно 600 до приблизительно 100000, в качестве флокулянтов для улучшения седиментации твердых веществ в сточных водах. В способе по настоящему изобретению эмульсии обрабатывают композицией, включающей низкомолекулярные (среднемассовая молекулярная масса от приблизительно 500 до приблизительно 2500 Да),по существу, полностью кватернизованные аддукты третичных аминов и полиэпигалогидрина (кватернизация 99%) для деэмульгирования эмульсий, полученных, например, при заводнении с использованием поверхностно-активных веществ и полимеров для повышения нефтеотдачи пласта и извлечения обезвоженной нефти и чистой воды. В предпочтительном воплощении композиция, по существу, не содержит хлорид цинка. Более предпочтительно композиция не содержит хлорид цинка. В высокосернистых системах хлорид цинка взаимодействует с сероводородом, присутствующим в сырой нефти, с образованием сульфида цинка, который может приводить к образованию стабильной эмульсии (т.е. слоя смеси нефти,воды и твердых частиц (rag layer) на границе раздела между нефтью и водой) и к засорению сосудов для разделения. Высокомолекулярные четвертичные аммониевые аддукты полиэпигалогидрина и частично кватернизованные аммониевые аддукты эпигалогидрина (в частности, эпихлоргидрина) оказались менее эффективными (см. приведенные ниже примеры) при испытаниях эмульсий, образованных при заводнении с использованием химических веществ для повышения нефтеотдачи пласта. В таких воплощениях добываемые эмульсии обычно содержат, по меньшей мере, воду, сырую нефть, поверхностно-активные вещества и полимеры. Добавление композиции к добываемой эмульсии приводит к разделению нефтяной и водной фаз. В некоторых воплощениях разделение представляет собой полное разделение нефти и воды. Полное разделение обычно означает получение обезвоженной нефти, содержащей суммарное количество взвешенных частиц и воды менее приблизительно 1%, и чистой воды, содержащей менее приблизительно 300 ppm (частей на миллион) остаточной нефти, и наличие хорошей границы раздела с четким разделением нефти и воды. Композицию добавляют к эмульсии с помощью любого подходящего способа (см., например, Z. Ruiquan et al., "Characterization and demulsification of produced liquid from weakbase ASP flooding", Colloids and Surfaces, Vol. 290, p. 164-171, (2006); а также патенты US 4374734 и US 4444654). В одном воплощении композиция по изобретению включает водорастворимые четвертичные аддукты полиэпигалогидрина, имеющие высокую молекулярную массу от приблизительно 500 до 2500, общей формулы: В общей формуле каждый R независимо представляет собой метил или этил, a z составляет от приблизительно 4 до приблизительно 22. X представляет собой галогенид, выбранный из фторида, хлорида,бромида, иодида, астатида и любого их сочетания. В предпочтительном воплощении X представляет собой хлорид, a z составляет от 4 до 7. Более предпочтительно z равно 6. В более предпочтительном воплощении X представляет собой хлорид, z равно 6 и по меньшей мере один R представляет собой метил. Более предпочтительно каждый R представляет собой метил. Эти вещества можно получить любым подходящим способом. Обычно эти вещества получают путем осуществления реакции полиэпигалогидрина с триметиламином или триэтиламином при молярном отношении 1:1,1 при температуре от приблизительно 100 до 150 С, предпочтительно при температуре приблизительно 100 С. Если кватернизуемый амин является летучим, например, как триметиламин, то реакцию обычно осуществляют в закрытом сосуде под давлением, например, в автоклаве. Молекулярную массу полиэпигалогидрина можно регулировать путем изменения отношения эпигалогидрина к воде, в присутствии трифторида бора в качестве катализатора. Предпочтительным катализатором для получения полиэпигалогидринов по изобретению является трифторид бора, в отличие от более распространенных алюминийорганических катализаторов (см., например, US 3591520). Основным преимуществом применения трифторида бора в качестве катализатора является меньшее количество используемого катализатора. Описанная композиция на основе полиэпигалогидрина может содержать любое требуемое количество активного вещества. В одном воплощении композиция содержит от приблизительно 30 до приблизительно 90 мас.% активного вещества. Альтернативно, композиция содержит от приблизительно 30 до приблизительно 60 мас.% или от приблизительно 40 до приблизительно 70 мас.% и, в другом варианте,от приблизительно 50 до приблизительно 90 мас.% активного вещества. Композицию добавляют к эмульсии в любом подходящем количестве. В других воплощениях композиция включает описанный полиэпигалогидрин и растворитель. Растворитель может представлять собой любой растворитель, подходящий, например, для растворения или суспендирования четвертичных аммониевых аддуктов полиэпигалогидрина. В воплощениях растворитель представляет собой воду, спирт, органический растворитель или любое их сочетание. Спирт может включать любой спирт, подходящий в качестве растворителя и пригодный для применения в операциях добычи нефти. Неограничивающие примеры подходящих спиртов включают гликоль, изопропиловый спирт, метанол, бутанол или любое их сочетание. Согласно одному воплощению, органический растворитель включает ароматические соединения, либо по отдельности, либо в любом сочетании с указанными выше соединениями. В одном воплощении ароматические соединения имеют молекулярную массу от приблизительно 70 до приблизительно 400, альтернативно, от приблизительно 100 до приблизительно 200. Неограничивающие примеры подходящих ароматических соединений включают толуол, ксилол,нафталин, этилбензол, триметилбензол и тяжелый ароматический лигроин (ТАЛ), другие подходящие ароматические соединения и любое сочетание перечисленных выше соединений. Следует понимать, что количество четвертичных аммониевых аддуктов полиэпигалогидрина в композиции по отношению к растворителю в некоторых воплощениях может изменяться в зависимости от таких факторов, как температура, время и тип поверхностно-активного вещества. Например, не в качестве ограничения, можно использовать более высокое отношение четвертичного аммониевого аддукта полиэпигалогидрина к растворителю, если требуется сократить время реакции. Также, композицию можно добавлять к эмульсии в любом подходящем количестве. В одном воплощении композицию добавляют к эмульсии в количестве от приблизительно 50 ppm до приблизительно 20000 ppm, исходя из количества активных веществ в расчете на общий объем эмульсии. В альтернативных воплощениях к эмульсии добавляют от приблизительно 100 до приблизительно 10000 ppm поверхностно-активного вещества, в другом варианте от приблизительно 200 до приблизительно 10000 ppm поверхностно-активного вещества и в еще одном варианте от приблизительно 200 до приблизительно500 ppm поверхностно-активного вещества, исходя из количества активных веществ в расчете на общий объем эмульсии. В воплощениях описанную композицию на основе полиэпигалогидрина используют в сочетании с другими поверхностно-активными веществами или добавками. Эти другие поверхностно-активные вещества или добавки можно добавлять в составе этой же композиции или в качестве отдельной композиции и можно добавлять одновременно или последовательно. Например, композицию можно добавлять к добываемой эмульсии с одним или более дополнительными компонентами, выбранными из катионного поверхностно-активного вещества, неионного поверхностно-активного вещества, амфотерного поверхностно-активного вещества или любого их сочетания. Катионные поверхностно-активные вещества включают (но не ограничиваются перечисленным) поверхностно-активные вещества на основе галогенидов алкиламмония. Типичные представители катионных поверхностно-активных веществ включают любое сочетание по меньшей мере одного из следующих веществ: галогенид алкилтриметиламмония, галогенид алкилдиметилбензиламмония и один или более галогенидов имидазолина. Молекулярные массы таких четвертичных поверхностно-активных веществ составляют от приблизительно 200 до приблизительно 700, альтернативно, от приблизительно 250 до приблизительно 500. Галогенид алкилтриметиламмония имеет среднюю длину алкильной цепи от C6 до C16, альтернативно, от C6 до С 10, в другом варианте от С 12 до C18 и в еще одном варианте C8. Неограничивающие примеры подходящих полимерных неионных поверхностно-активных веществ включают полисорбаты, жирные спирты, такие как цетиловый спирт и олеиловый спирт, сополимеры полиэтиленоксида, сополимеры полипропиленоксида, алкилполиглюкозиды, такие как децилмальтозид,-3 023416 алкилфенолполиэтиленоксид, алкилполиэтиленоксид и химический состав на основе этоксилированной пропоксилированной алкилфенолформальдегидной смолы. Полимерное неионное поверхностноактивное вещество обычно растворяют или суспендируют в растворителе. Можно использовать любой растворитель, подходящий для растворения или суспендирования полимерного неионного поверхностноактивного вещества. Неограничивающие примеры подходящих растворителей включают воду, простой эфир, спирт, толуол, ксилол, тяжелый ароматический лигроин (ТАЛ), другие подходящие органические растворители или любое их сочетание. Спирт может включать любой спирт, подходящий для использования в добыче нефти и для растворения полимерного неионного поверхностно-активного вещества. В одном воплощении полимерное неионное поверхностно-активное вещество растворяют или суспендируют в растворителе. Амфотерные поверхностно-активные вещества, пригодные для использования в композиции по изобретению включают (но не ограничиваются перечисленным) бетаины, алкиламинопропионовые кислоты, N-ацилглицинаты или любое их сочетание. Можно использовать любой бетаин, подходящий для применения в качестве поверхностно-активного вещества в добываемой эмульсии. Неограничивающие примеры подходящих бетаинов включают каприл/капрамидопропилбетаин, кокобетаин, кокамидопропилбетаин, октилбетаин, каприламидопропилбетаин или любое их сочетание.N-ацилглицинат предпочтительно представляет собой дигидроксиэтилглицинат животного жира. В одном воплощении композицию и один или более дополнительных компонентов добавляют к добываемой эмульсии при массовом отношении композиции к полимерному неионному поверхностноактивному веществу, составляющем приблизительно 9:1, альтернативно, приблизительно 1:1. В воплощениях композицию и, например, полимерное неионное поверхностно-активное вещество добавляют к добываемой эмульсии почти одновременно (либо в виде отдельных составов, либо в виде частей одного и того же состава) или последовательно. Не ограничиваясь какой-либо теорией, одновременное добавление композиции и полимерного неионного поверхностно-активного вещества к добываемой эмульсии обычно обеспечивает повышенное качество разделенных нефтяной и водной фаз. Например, одновременное добавление к добываемой эмульсии описанной композиции и воды, содержащей полимерное неионное поверхностно-активное вещество, растворенное в органическом растворителе, повышает качество разделенных нефтяной и водной фаз. Вышеизложенное можно лучше понять на основе следующих примеров, которые предназначены для иллюстративных целей и не предназначены для ограничения области защиты изобретения. Пример 1. 9 г воды (0,50 моль) налили в трехгорлую реакционную колбу объемом 500 мл, а затем продували азотом в течение 15 мин. Медленно добавили 2 мл трифторида бора и смесь нагрели до 60 С. Когда температура достигла 60 С, нагреватель убрали и медленно, при перемешивании, добавили 231,3 г эпихлоргидрина (2,5 моль). Эта реакция была экзотермической, и с помощью ледяной бани поддерживали температуру от 90 до 100 С. По завершении добавления эпихлоргидрина реакцию поддерживали в течение еще 1 ч при 90 С, а затем в течение 30 мин при температуре 110 С. Затем реактор охладили до 40 С, и полиэпихлоргидрин перенесли в автоклав для кватернизации. К полиэпихлогидрину добавили приблизительно 361,22 г 45%-го водного раствора триметиламина (2,75 моль триметиламина). Смесь нагревали до 100 С в течение 24 ч. Композиция была прозрачная и не содержала взвешенных частиц. Теоретическая молекулярная масса составляет приблизительно 780 г/моль, и этот продукт назван композицией А. Пример 2. Смеси 1 и 2, представленные в табл. 1, представляют собой флюиды, которые закачивали в месторождение для повышения нефтеотдачи. Эмульсии получали в лаборатории путем перемешивания либо смеси 1, либо смеси 2 с нефтью в массовом отношении 90:10 или 50:50, соответственно, с применением смешивания с большим сдвиговым усилием с помощью смесителя Silverson L4RT, при 5000 об/мин, в течение 2 мин. Полученную эмульсию затем подвергали описанному испытанию. Смеси 1 и 2 содержали очень малое количество поверхностно-активного вещества, которое использовали для достижения сверхнизкого поверхностного натяжения на границе раздела между защемленной нефтью и закачиваемым флюидом/пластовой водой. Сверхнизкое поверхностное натяжение на границе раздела фаз также позволяет щелочи, присутствующей в закачиваемом флюиде, глубже проникать в пласт и контактировать с глобулами защемленной нефти. Щелочь, присутствующая во флюидах (например, Na2CO3), затем взаимодействует с кислыми компонентами в сырой нефти с образованием дополнительного поверхностноактивного вещества in situ, чтобы непрерывно обеспечивать сверхнизкое поверхностное натяжение на границе раздела фаз и высвобождать защемленную нефть. В способе с использованием щелочи, поверхностно-активного вещества и полимера ("ЩПАВП"), полимер, присутствующий в закачиваемом флюиде,использовали для повышения вязкости закачиваемого флюида, сведения к минимуму просачивания и обеспечения контроля за подвижностью. Эти молекулы поверхностно-активного вещества и полимера проявляют склонность к адсорбции на каплях нефти, тем самым, стабилизируя эмульсии. Испытания, результаты которых представлены в табл. 2 и 4, проводили в специальных градуированных бутылках емкостью шесть унций (приблизительно 177 мл), чтобы обеспечить возможность быстрого снятия показаний количества отделившейся воды. Во всех бутылках использовали 100 мл эмульсии. После вливания эмульсии, за которым следовало добавление химических веществ, бутылки доводили до требуемой температуры с помощью водяной бани. По достижении требуемой температуры образцы встряхивали с помощью механического аппарата для встряхивания, а затем возвращали на водяную баню. Показания количества отделившейся воды записывали в миллиметрах. Эти значения также использовали для оценки стабильности эмульсии, где более быстрое отделение воды указывает на более низкую стабильность эмульсии. Как видно из табл. 2, настоящее изобретение является очень эффективным при разрушении эмульсий. Традиционные деэмульгаторы, такие как этоксилированные пропоксилированные алкилфенолформальдегидные смолы и алкилфенолполиэтиленоксид, оказались неэффективными при условиях проведения экспериментальных испытаний. Кроме того, катионное поверхностно-активное вещество, такое как хлорид алкилдиметилбензиламмония, требует гораздо более высокой дозировки(7000 ppm) по сравнению с 3000 ppm для испытанной композиции по настоящему изобретению (т.е. композиции А). Таблица 1 Химический состав воды для заводнения с использованием ЩПАВП Деэмульгирование проводили при 60 С с применением композиции А, описанной в примере 1. Таблица 2 Результаты испытаний деэмульгирования с отбором проб в бутылки эмульсий, полученных в результате способа с использованием щелочи, поверхностно-активного вещества и полимера (ЩПАВП) количество отделившейся воды с обозначением "Е" указывает на то, что водная фаза представляла собой эмульсию нефти в воде (грязная вода) Таблица 3 Химический состав воды для заводнения с использованием поверхностно-активного вещества В табл. 3 перечислены компоненты закачиваемого флюида для композиции, применяемой при заводнении с использованием поверхностно-активного вещества. Эмульсию получали в лаборатории путем смешивания закачиваемого флюида с нефтью в массовом соотношении 75:25, соответственно, с помощью механического встряхивания бутылки, содержащей смесь, в течение 10 мин. В описанную выше эмульсию добавили деэмульгатор, и бутылку снова встряхивали в течение 2 мин. Деэмульгирование выполняли при 25 С, используя композицию А и хлорид алкилдиметилбензиламмония, с применением метода испытаний, описанного выше. В результатах испытаний, представленных в табл. 4, регистрировали показания количества отделившейся нефти (в противоположность показаниям количества отделившейся воды, используемым выше), и полученные данные пересчитывали в процентное содержание нефти. Как видно из табл. 4, настоящее изобретение (например, композиция А) превосходит по эффективности хлорид алкилдиметилбензиламмония (композиция В), на что указывает более высокое значение количества отделившейся нефти и более чистая вода, а также настоящее изобретение обеспечивает получение обезвоженной нефти, на что указывает более низкие значения количества донного осадка или отстоя (ДО) и шлама. Расчеты и определения этих значений рассмотрены ниже. После снятия показаний количества отделившейся воды проводили анализ на содержание воды в отделенной или частично отделенной нефти из каждой бутылки. Используя шприц с иглой, отбирали небольшую порцию нефти (приблизительно 6 мл). Эту алкивоту нефти помещали в градуированную центрифужную пробирку API (Американский нефтяной институт), содержащую равный объем ароматического растворителя, и содержимое пробирки встряхивали вручную. После центрифугирования для каждой бутылки определяли процентное содержание остаточной эмульсии, которое обычно относят к ДО. После регистрации значений количества ДО в центрифужную пробирку добавляли алкилсульфонатное поверхностно-активное вещество (химическое вещество, которое обычно используют для расслоения остаточной эмульсии). Такие химические вещества обычно называют "вытесняющими или выталкивающими химическими веществами", и они, как правило, представляют собой вещества на основе сульфоната с низкой молекулярной массой. После закупоривания пробирку снова встряхивали и центрифугировали, как описано выше. Таким образом, полностью удаляли ДО, и в нижней части пробирки оставалась только вода. Количество шлама, определенное с применением центрифуги, выражали в процентах. Более низкие значения количества ДО и шлама указывают на более обезвоженную нефть. Таблица 4 Результаты испытаний деэмульгирования с отбором проб в бутылки эмульсии, полученной при заводнении с использованием поверхностно-активного вещества, с содержанием нефти 25% чистая водагрязная вода В табл. 4' приведен пример закачиваемого флюида, используемого при заводнении с использованием поверхностно-активного вещества и полимера (ПАВП). Методики приготовления эмульсии и осуществления деэмульгирования описаны выше. Petrostep поставляет компания Stepan Company, находящаяся в Норфилде, штат Иллинойс, a Flopaam поставляет компания SNF Floerger, находящаяся в Андрезье,Франция (торговые марки являются собственностью соответствующих производителей). Таблица 4' Составы получаемого солевого раствора для изготовления 100 г солевого раствора для заводнения с использованием поверхностно-активного вещества и полимера масса поверхностно-активных веществ при получении В табл. 5 показаны результаты деэмульгирования, осуществленного при 25 С. В этой таблице композиции С, D и Е имеют такой же химический состав, как и композиция А (см. пример 1), но различные молекулярные массы. Теоретические молекулярные массы композиций А, С, D и Е составляют 780, 2300,1500, 320 г/моль соответственно. Композиция F представляет собой четвертичное соединение бензилпиридина, а композиция G представляет собой высокомолекулярный сополимер хлорида полидиаллилдиметиламмония и полиакриловой кислоты. Композиции A, D и Е быстро разрушают эмульсию(за 15 мин), с получением после разделения эмульсии чистой воды и обезвоженной нефти. В случае других композиций требуется больше времени для разрушения эмульсии, и они приводят к получению грязной воды или влажной нефти. Таблица 5 Результаты испытаний деэмульгирования с отбором проб в бутылки эмульсии с содержанием нефти 30%, полученной при заводнении с использованием поверхностно-активного вещества и полимера. Если не указано иное, выделенная из эмульсии вода была прозрачной и чистой вода грязная и присутствует слои смеси нефти, воды и твердых частиц (эмульсия на границе раздела нефть/вода)вода грязная, но слой смеси нефти, воды и твердых частиц не образуется Все композиции и способы, описанные и заявленные здесь, можно изготавливать и выполнять без проведения лишних экспериментов, на основании настоящего описания. Хотя настоящее изобретение можно реализовывать во многих различных вариантах, здесь подробно описаны конкретные предпочтительные воплощения изобретения. Настоящее описание представляет собой иллюстративный пример принципов изобретения и не предназначено для ограничения изобретения конкретными проиллюстрированными воплощениями. Подразумевается, что все диапазоны, представленные либо в абсолютных показателях, либо в приближенных показателях, охватывают и те, и другие показатели, и любые используемые здесь определения предназначены для разъяснения, а не для ограничения. Хотя численные диапазоны и параметры, с помощью которых изложен широкий объем защиты изобретения, являются приближенными, численные значения, указанные в конкретных примерах, представлены по возможности точно. Однако любое численное значение по своему существу содержит определенные ошибки, обязательно возникающие из стандартных отклонений, обнаруживаемых при соответствующих экспериментальных измерениях. Кроме того, все раскрытые здесь диапазоны следует понимать как охватывающие любые и все поддиапазоны(включая все дробные и целые значения), попадающие в такие диапазоны. Кроме того, изобретение охватывает любые и все возможные сочетания некоторых или всех описанных здесь различных воплощений. Любые и все патенты, патентные заявки, научные статьи и другие документы, процитированные в настоящем изобретении, так же как и любые ссылки, процитированные в указанных документах, включены в настоящий патент по упоминанию во всей своей полноте. Следует также понимать, что различные изменения и модификации описанных здесь предпочтительных воплощений являются очевидными для специалистов в данной области техники. Такие изменения и модификации могут быть выполнены без отклонения от сущности и объема защиты изобретения и без умаления его предполагаемых преимуществ. Поэтому предполагается, что такие изменения и модификации охвачены прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ деэмульгирования эмульсии, содержащей воду и нефть, включающий добавление к эмульсии эффективного количества свободной от хлорида цинка композиции, включающей по меньшей мере один полностью кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина, причем указанный аддукт (аддукты) имеет среднемассовую молекулярную массу от 500 до 2500 Да, эффективное количество композиции составляет от 50 до 20000 ppm (частей на миллион), исходя из количества активных веществ в расчете на общий объем эмульсии, и кватернизация указанного аддукта составляет 99%. 2. Способ по п.1, в котором кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина является полностью кватернизованным. 3. Способ по п.1, в котором полностью кватернизованный аддукт (аддукты) третичного амина и полиэпигалогидрина получают путем взаимодействия полиэпигалогидрина с триметиламином или триэтиламином при молярном отношении 1:1,1 и при температуре от 100 до 150 С. 4. Способ по п.1, в котором кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина получают в присутствии трифторида бора в качестве катализатора. 5. Способ по п.1, в котором кватернизованный аддукт третичного амина и полиэпигалогидрина имеет общую формулу где каждый R независимо представляет собой метил или этил; z составляет от 4 до 22; X- выбирают из группы, состоящей из фторида, хлорида, бромида, иодида и любого их сочетания. 6. Способ по п.5, в котором z равно 6. 7. Способ по п.1, в котором композиция включает от 30 до 90 мас.% активного вещества. 8. Способ по п.1, в котором композиция дополнительно включает органический растворитель, воду и любое их сочетание. 9. Способ по п.8, в котором органический растворитель включает спирт, простой эфир, ароматическое соединение или любое их сочетание. 10. Способ по п.1, дополнительно включающий добавление к эмульсии компонента, который выбирают из группы, состоящей из полимерного неионного поверхностно-активного вещества, полимерного катионного поверхностно-активного вещества, бетаина и любого их сочетания. 11. Способ по п.10, в котором компонент и композицию добавляют к эмульсии одновременно. 12. Способ по п.1, в котором эмульсия представляет собой добываемую эмульсию в способе добычи нефти с искусственным поддержанием давления пласта.
МПК / Метки
МПК: C09K 3/00, C10G 33/04, C07C 215/40, B01D 17/04
Метки: поддержанием, добыче, способ, давления, разрушения, пласта, эмульсий, искусственным, нефти
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-23416-sposob-razrusheniya-emulsijj-pri-dobyche-nefti-s-iskusstvennym-podderzhaniem-davleniya-plasta.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ разрушения эмульсий при добыче нефти с искусственным поддержанием давления пласта</a>
Предыдущий патент: Способ получения поверхностно-активного вещества на основе сульфонированного внутреннего олефина для интенсифицированной добычи нефти
Следующий патент: Способ получения комплексного органоминерального удобрения
Случайный патент: Кабельный лоток