Изобретения академика В.А.Коптюга - Авторское свидетельство N 608827

Изобретение относится к полимерным соединениям, применяемым в качестве добавок, модифицирующих реологические свойства высокопарафинистых сырых нефтей.

Известна присадка к нефти, улучшающая ее текучесть и понижающая температуру застывания, представляющая собой эфир сополимера алкилитаконата с малеиновым ангидридом и спирта і C₂₀ [1].

Однако эффективность этой присадки недостаточна.

Прототипом изобретения является присадка, представляющая собой сополимер метилметакрилата и стирола [2].

Однако такая присадка улучшает реологические свойства сырой нефти за счет снижения температуры застывания последней.

Депрессия температуры незначительна и составляет 7,7-10,5°C.

С целью создания присадки, снижающей вязкость высокопарафинистой нефти, предлагается присадка, в которой в качестве сополимерного продукта она содержит сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата с 11-29 атомами углерода в алкиле и дополнительно содержит минеральное масло при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата		50-67
Минеральное масло		До 100

Желательно, чтобы соотношение алкилакрилатных и метакрилатных звеньев в сополимере было 2-5 : 1.

Увеличение доли алкилметакрилата выше указанных пределов ведет к получению присадки, которая повышает вязкость нефти. Получаемая присадка легко растворяется в нефти, чему способствует минеральное масло, например масло "велосит".

Сополимеризацию алкилакрилата и алкилметакрилата в соотношении от 2:1 до 5:1 (соответственно) ведут в среде масла "велосит" в присутствии радикального инициатора - перекиси лаурила (1% от веса мономеров) при 95-110°C и атмосферном давлении. Время полимеризации 1-5 ч.

Получаемая присадка - воскообразное вещество с мол. весом 5000-9000 и содержанием полимера 35-55 вес. %.

Добавление такой присадки к высокопарафинистой нефти (содержание парафина 10-20%) в количестве 0,1-0,2 вес. % позволяет снизить эффективную вязкость нефти в 2-3,2 раза и предельное статическое напряжение сдвига в 6-14 раз.

П р и м е р 1. Смесь 100 г алкилметакрилата, 300 г алкилакрилата (алкил C₁₈-C₂₆) и 200 г масла "велосит" (1:3:2) нагревают до 80°C при перемешивании. Затем добавляют 4 г (1 вес. %) перекиси лаурила и поднимают температуру до 95°C. Смесь выдерживают 1 ч при 95-96°C. После охлаждения получают 600 г готовой присадки в виде воскообразного вещества светло-коричневого цвета с мол. весом 8200, содержанием полимера 46,2 вес. % и соотношением сополимер:масло "велосит" 67:33.

Реологическую характеристику получаемого образца присадки оценивают по методике экспресс-испытаний депрессаторов к высокопарафинистой нефти, заключающейся в следующем.

В пробу парафинистой нефти, нагретую до 60°C, добавляют 0,15 вес. % присадки, перемешивают 30 мин, поддерживая температуру нефти 60-65°C, затем охлаждают до 30°C в течение 10-15 мин.

П р и м е р 2. Образец присадки с мол. весом 5050, содержанием полимера 53,2 вес. % и соотношением сополимер:масло "велосит" 67:33 получают аналогично примеру 1, но соотношение алкилметакрилат : алкилакрилат : масло "велосит" 1:2:1,5. Состав и реологическая характеристика присадки приведены в табл. 1 и 2.

П р и м е р 3. Образец присадки с мол. весом 6700, содержанием полимера 54,8 вес. %, соотношением сополимер:масло "велосит" 67:30 получают аналогично примеру 1, но соотношение алкилметакрилат : алкилакрилат : масло "велосит" 1:5:3. Состав и реологическая характеристика присадки приведены в табл. 1 и 2.

П р и м е р 4. Образец присадки с мол. весом

7100, содержанием полимера 52 вес. % соотношением сополимер:масло "велосит" 67:37 получают аналогично примеру 1, но в качестве мономеров берут эфиры метакриловой и акриловой кислот и смеси высших жирных спиртов C₁₁-C₂₉. Температура процесса сополимеризации 90-95°C. Состав и реологическая характеристика приведены в табл. 1 и 2.

Пример 5. Образец присадки с мол. весом 7200, содержанием полимера 35,3 вес. % и соотношением сополимер:масло "велосит" 50:50 получают аналогично примеру 4, но соотношение алкилметакрилат:алкилакрилат:масло "велосит" 1:3:4. Состав и реологическая характеристика приведены в табл. 1 и 2.

Т а б л и ц а 1

Компонент	Содержание (г) в образцах по примеру, N
Компонент	1	2	3	4	5
Алкилакрилат:
C₁₈-C₂₆	300	200	500	--	--
C₁₁-C₂₉	--	--	--	300	300
Алкилметакрилат:
C₁₈-C₂₆	100	100	100	--	--
C₁₁-C₂₉	--	--	--	100	100
Масло "велосит"	200	150	300	200	400

Реологические свойства исходной мангышлакской нефти и нефти, обработанной образцами предложенной присадки в количестве 0,15 вес. %, определяют на ротационном вискозиметре "Реотест". Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Проба нефти	Присадка по примеру N	Эффективная вязкость (П) при градиенте скорости сдвига *, с^-1				Предельное статическое напряжение сдвига, дин/см.
Проба нефти	Присадка по примеру N	8,1	48,6	121,5	218,7	Предельное статическое напряжение сдвига, дин/см.
Исходная	-	50,55	8,30	4,14	2,75	3610
Обработанная	1	-	3,67	2,59	1,74	256
Исходная	-	33,8	7,22	3,38	2,86	968
Обработанная	2	-	2,52	1,69	1,34	158
Обработанная	3	-	2,32	1,47	1,18	107
Исходная	-	71,6	6,94	3,47	2,46	-
Обработанная	4	-	2,17	1,45	1,18	-
Исходная	-	50,55	8,30	4,14	2,75	3610
Обработанная	5	-	3,49	2,31	1,76	538
* Температура 20°C

Исходная нефть имеет следующий состав, 40 вес. %:

Парафин с т. пл. 60,6°C

15,7

Смолы силикагелевые		19,0
Асфальтены		0,19
Масла		39,0

Как видно из приведенных примеров и результатов испытаний (табл. 1 и 2), получаемые во всех случаях присадки снижают эффективную вязкость высокопарафинистой нефти в 2-3,2 раза, а статическое напряжение сдвига в 6-14 раз.

Процесс получения присадки прост в технологическом и аппаратурном оформлении.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Присадка к высокопарафинистой нефти, содержащая сополимерный продукт, отличающаяся тем, что, с целью снижения вязкости нефти, присадка дополнительно содержит минеральное масло, а в качестве сополимерного продукта она содержит сополимер

алкилакрилата и алкилметакрилата с 11-29 атомами углерода в алкиле при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Сополимер алкилакрилата алкилметакрилата		50-67
Минеральное масло		До 100

2. Присадка по п.1, отличающаяся тем, что соотношение алкилакрилатных и алкилметакрилатных звеньев в сополимере равно 2-5 : 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США N 3634052, кл. 44-62, С 10L 1/18, опублик. 1972.

2. Патент США N 3812034, кл. 44-62, С 10L 1/18, опублик. 1971.

(54) ПРИСАДКА К ВЫСОКОПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ