автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.14, диссертация на тему:Разработка ингибитора углекислотной коррозии на базе собственного углеводородного сырья газодобывающей промышленности

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (ВНИИГАЗ)

Да правах рукописи

АБРОСИМОВА ЕВГЕНИЯ ИОШОВНА

уда 620.197.3

РАЗРАБОТКА ИНГИБИТОРА УГЛЕКИСЛОТЮЙ КОРРОЗИИ НА БАЗЕ СОБСТВЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ ГАЗОДОБЫВАВДЕЙ ПРОМШИЕНЮСТИ

у

Специальность 05.17.14 - Химическое сопрогизлвяие

ыагвриалов и защим ос коррозии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени . кандидата гехвичаоких ваук

йоокза - 1953

Работа выполнена во Всероссийском на^чно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ) и Украинском научно-исследовательском инсгигуге природных газов (УкрНИИгаз).

Научный руководитель - к.г.н., с.н.с. Легезин Н.Е.

Официальные оппоненты - д.т.н., профессор Саакиян Л.С.

к.г.н. Стурейко О.Г.

Ведущее предприятие - ПО "Укргазпрои", Киев

Защита состоится ОС /иЛ\УКлЛ993 г. а 13 час„30 мин. на ьасодании специализированного совеНа К 070.01.01 Всероссийского научнс-исследовательского института природных газов к газовых технологий (ВНИИГАЗ) по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос. Развилка, ВНЖГАЗ.

Отзыв в 2-х экземплярах, заверенный печатью, просьба высылать по указанному адресу.

С диссертацией' можно ознакомиться в библиотеке ВНЙИГАЗа. Автореферат разослан Об1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, ^

к.г.н. Н.Н. Кисленко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальноогь теми. Эксплуатация технологического оборудования многих газоковденсагвых месторождений осложнена протеканием процессов коррозии, вызванных наличной в продукции скважин агрессивна! компонентов С02 и низкомолакулярных водорастворимых карбоновых кислог, которое в сочетании с высокими пластовыми температурами и давлениями приводит к существенному сокращению срока слузгбы скважинного оборудования.

Наиболее опробованным методом защиты скважин от углекио-логной коррозии является ингибированиа. Б настоящее время в литературе (Легезин Н.Е., Решетников С.М., Розекфельд ИЛ., Антропов Л.И,, Федоров Ю.В., Кролет К.Л., Бснис М.Р., За зона ло И .Г.) описано множество разнообразных ингибиторов, причем наиболее эффективными признаны смеси, состоящие из аминов и кисло-родосодержащих органических соединений.

Анализ опыта применения современных ингибиторов коррозии позволяет сделать вывод о том, что большинство их, обладая высокой эффективностью, имеет ряд общих недостатков: высокая стоимость и дефицитность компонентов, сложная технология получения, возможное непостоянство состава. Поэтому актуальной проблемой является синтез ингибиторов, способных не только обеспечить эффективную защиту газодобывающзго и газоперерабатывающего оборудования ое коррозии, но и значительно снизить трудовые и материальные затраты на процесс кнгибировамя, Одним из вариантов решения указанной проблемы является разработка высокоэффективного ингибитора коррозии на базе собственного углеводородного сырья газодобывающей промышленности»

Цель работы. Создание нового-ингибитора коррозии, полностью обеспеченного собственным сырьем газодобывэющей промышленности и разработка практических рекомендаций по его внедрению.

Основные задачи исследования:

I. Изучение химического состава и реакционной способности углеводородного сырья газодобывающей промышленности для создания ингибиторов углакислотной коррозии.

}

2. Исследование принципиальной возможности низкотемпературного и высокотемпературного окисления и ашовопиза компонентов гасокояденсатов.

3» Создание даборагорных образцов ингибиторов коррозии, выяснение их химического состава, защитных и физико-химических

СВОЙСГР»

4. Разработка новой технологии антикоррозионной задигы оборудования путай создания ингибирующих веществ непосредственно в газокидкосгнои потоке.

5. Исследование эффективности ингибируящих композиций в промышленных условиях и разработка практических рекомендаций для апробирования и внедрения их на объектах защиты.

' Научная новизна.

1. Разработан новый методологический подход к получению ингибиторов коррозии на базе собственного углеводородного сырья газодобквающей промышленности. Впервые показана принципиальная возможность синтеза ингибирующих композиций непосредственно на объекте защиты, в той числе з условиях естественных температур и давлений сквамш.

2, Обоснованы пути получения аминных соединений и циклических уреидов из компонентов газоконденсата. Показано, что они являются активной составляющей ингибирующей смеси. Разработан новый состав и технология защиты газоконденсатных скважин от углекислотной коррозии, на который получено поломтельное решение по заявко на изобретение.

3,. Разрэбоганк оригинальные методики определения циклических уреидов, кислорода и ингибитора АИ-Т. в жидких углеводородах»

Практическая ценность. В результате проведенных исследований разработаны и прошли испытания новый ингибирующий состав и технология антикоррозионной защиты газодобывавщего и газоперерабатывающего оборудования от коррозии, на основании которых Полтавскоиу ГПУ ПО "Укргазпром" выданы рекомендации по применению ингибитора АИ-1. Шебелинскому ГПЗ выдан "Регламент по технологии защиты от коррозии оборудования ПТОЗ". Разработана и внедрена на объемах ПО "Укргазпром" методика определения

концентрации ингибитора АИ-I в жидких углеводородах. Ингибитор и новая технология защиты прошли испытания на месторождениях Узбекистана и Туркмении.

Комплексное использование нового ингибитора и технологии для защигы скважинного и газоперерабатывающего оборудования от коррозии способствовало снижение затрат на процесс мигрирования.

Экономический эффект от внедрения ингибитора на месторождениях Полтавского ГПУ составил в I99I-I992 гг. - 138,8 тыс. рублей, в I99I-I992 гг. на Шебвлинскоы газоперерабатывающем заводе - 950 тыс.рублей, что подтверждается соответствующими документами.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 5 статьях. Автором получено положительное решение по заявке на изобретение.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на выездном заседании научно-технического Совета Миигаз-прома (Полтава, 1990 г.)5

- на выездном заседании научно-технического Совета государственного газового концерна "Газпром" (Бухара, 1991 г.)5

- на заседании секции геологии, добычи и переработки по-, лезных ископаемых Инженерной академии Украины (Харьков, 1992 г.).

Объем работы. Диссертационная работа объемом 134 машинописных страниц состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и включает 16 таблиц, 20 рисунков и приложения.- Список цитируемой литературы содержит 100 наименований.

ЁКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Материалы и методы исследования. Исходя из данных о химическом составе углеводородного сырья, поставляемого газовой промышленностью, изучение возможности синтеза ингибиторов кор-

розни путем окисления иамыонолиза его компонентов проводилось на примера ряда газоконденсагов, добываемых на месторождениях Украины.

Изучение результатов хроматографического анализа составов данных газоконденсатов показало, что все они состоят в основном из ароматических, нафтеновых и парафиновых углеводородов. Ароматические соединения представлены бензолом, толуолом, этил-бензолом, пропилбензолои, эгилтолуолоц, мезитиленом, трагбугил-тензолом, изобутилбензолом. Возможно присутствие стирола, фенола, крезола, антрацена. Установлено, что в состав конденсагов входят различные органические кислоты, а также газы, в том числе COg.

. Исследовалась растворимость аммиака и кислорода в жидких углеводородах. Концентрация аммиака определялась после отмывки проб водой по стандартной методике. Для определения содержания кислорода в углеводородных средах была разработана специальная методика.

Изучение составов новых ингибиторов проводилось методами аналитической химии и на хромаro-масс-спекгрометре. Определение аминных соединений осуществлялось стандартным методом, освован-ном на взаимодействии КЛАВ с индикатором броыфеноловда синим.

Для определения концентрации циклических уреидов была модифицирована методика, включающая взаимодействие этих соединений с индикатором пшолфгалзинои. Легальный,анализ изменения состава конденсатом в результате обработки их кислородом и аммиаком проводился на хромаго-масс-спекгрометре. В своем составе прибор содержит газовый хроматограф с капиллярной колонкой и квардапульиый масс-спектрометр с' разрешением 3700, компьютер с библиотекой стандартных спектров Национального бюро стандартов (США) объемом 45000 наименований.

Исследовалась возможность получения ингибирующих смесей в нормальных условиях, а также при повышенных температурах и давлениях. Опыты проводились на специальных установках, позволяющих создать требуемые условия.

Для изучения физико-химических и защитных свойств ингибиторов была разработана методика выделения этих смесей из исходного сырья.

Исходя из данных о химической составе Пластовых вод месторождений Украины, в качестве модельной среды для коррозионных исследоааний использовался 0,51 М раствор НоХХ и 0,004-0,05 М СНдСООН. В качесгве углеводородной составляющей применялся природный газоконденсаг или бензин от 30 до 100$„ Двухфазная система электролит-углеводород насыщалась углекислым газом или азотом. Автоклавные эксперименты проводились при температуре 80°С, давлении 5,0 МПа. Парциальное давление СО^ составило 1,5 Ш1а. В соответствии с условиями эксперимента в систему добавлялись ингибирующие смеси. Изучение скорости коррозии в лабораторных и промысловых условиях проводилось на образцах, изготовленных из трубной стали 20. Защитный эффект полученных ингибиторов исследовался в специальных термостатирог ванных ячейках при температуре 20-2^0°С в статических и динамических условиях. Скорость коррозии определялась весовым методом по убыли массы образцов.

Для изучения адсорбции ингибиторов коррозии применялся норрозиометр и датчик, позволяющий заверять скорость коррозии в газовой и эмульсионной средах реальных газожидкосгных потоков. Кинетика электродных процессов изучалась потенцкосгэтическим методом. Старость изменения потенциала составила ХО"2 В/о.

Исследование влияния ингибитора на коррозию скважинно-го и газоперерабатывающего оборудования проводилось весовым методом по убыли массы образцов-свидетелей, установленных на устье сквакин и по всей технологической цепи газофракциониру-ющэй установки, с помощью известных методах и специально разработанного узла контроля за скоростьп коррозии на испытательном стенде, позволявшего моделировать все возмоаные варианты коррозионного процесса технологического оборудования.

I СИНТЕЗ ИНГИБИТОРОВ УГЛЕК'ЛСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ НА ОСНОВЕ ГАЗОВЫХ КОНДЕНСАТОВ И АММИАКА

Изучение опыта применения о1ечественных ингибиторов коррозии показало, что наиболее эффективными из них являютоя снеси, состоящие из азот- и кислородсодержащих органических соединений. Сырьем для их получения служат жидкие углеводороды, поставляе-

мыв нефтегазовой промышленностью. Наиболее распространенным промышленным способом получения ингибиторов аминного типа является амыонолиз окисленных жидких углеводородов.

Как отмечалось ранее, в состав исследуемых газоконденсатов входят ароматические, нафтеновые и парафиновые углеводороды. Изучение химических свойств данных классов соединений показало, что наиболее peaкционноспособныш являются ароматические , вещества, которые могут вступать в реакции окисления и аммоно-лиза в сравнительно мягких условиях, а также органические кислоты, образующие с аммиаком аммонийные соли. Поэтому теоретически механизм образования новых соединений может включать следующие направления: синтез аминов, аммонийных солей нафтеновых и жирных кислот, а также возможное получение азот- и кислородсодержащих неионных соединений.

Для разработки технологии получения ингибиторов коррозии из компонентов газоконденсата непосредственно но объекте защиты была исследована растворимость аммиака в жидких углеводородах. Для экспериментов брали как индивидуальные соединения, так и их смеси. Установлено, что аммиак в нормальных условиях практически не растворяется в парафиновых и циклических углеводородах. В ароматических его концентрация составила 0,2 г/л. Отмечена способность аммиака образовывать устойчивую эмульсию с ароматическими углеводородами, которая расслаивается при добавлении в систему сухого A° Исследовалась растворимость аммиака в кондевсатаспри температуре от -20 до i-80°C. Найдено, что стабилизация концентрации происходит в диапазоне 30-80°С, что объясняется повышением упругости паров конденсата и аммиака, предельная концентрация которого составила 0,2 г/л. Изучалась растворимость кислорода в жидких углеводородах. Для этого был разработан специальный метод, в основу которого положена методика определения этого соединения в воде фогокалориметрическиы методом. Растворимость кислорода в бензиновой фракции составляет 0,05-0,07 г/л, дизельной - 0,05-0,06 г/л, в тяжелых углеводородах (мазут) - 0,04-0,06 г/л. Полученные величины характеризуют предельное насыщение кислородом жидких углеводородов.

Исследовались окислительные процессы, способные протекать в газрконденсаге в различных условиях. Эксперименты показали, что конденсат, нагретый до температуры кипения и продуваемый

воздухом в течение 4-х часов, приобрел нв характерные для него защитные свойства ог углэкислотной коррозии. Аналогичный результат был получен также в том случае, когда пробы конденсата обрабатывали окислителем (20^—Я раствор H-pOg). Следовательно, в состав исследуемых жидких углеводородов входят компоненты, способные окисляться в сравнительно мягких условиях.

Изучение влияния аммиака на процесс образования аминных соединений проводилось на установке, представляющей собой стеклянный реактор, в который заливали промытый щелочью газоконденсат. Источником аммиака служила аммиачная вода. Через.исследуемую смесь при необходимости продували воздух или азот. Визуально наличие образовавшихся новых соединений наблюдалось через несколько суток по изменению цвета конденсата, который менялся от оранжевого до бордового. Аналитически определение аминов производилось по стандартной методике после.их*экстракции эталоном из отмытых от аммиака проб конденсата.

Изучение химических свойств аминных соединений позволило в дальнейшем выделить эти вещества. Пробу конденсата промывали кислотой до полного перехода аминов в водный раствор. Затем водную фазу отделяли и восстанавливали амины путем добавления к раствору карбоната натрия. Аминные соединения выделялись в отдельную фазу. Найдено, что количество образовавшихся веществ зависит ог компонентного состава газоконденсата, особенно от наличия в нем ароматических веществ, и составляет 1,2-3,5 г/л.

Дальнейшие исследования были направлены на изучение способности к окислению и аммонолизу отдельных компонентов газо-кондонсага. Установлено, что в отсутствие кислорода процесс образования аминов не происходит; иикзкомолекулярные парафиновые и нафтеновые углеводороды, а также ароматические соединения, не имеющие радикалов с длинной цепью в нормальных условиях не окисляются и не образуют аминных соединений, что является подтверждением извеотных теоретических'положений. Наиболее вероятным представляется вступление в реакции низкотемпературного окисления и аммонолиза высокомолекулярных ароматических и предельных углеводородов. Данное предположение было подтверждено разгонкой конденсата, содержащего 3 г/л аминов, показавшей, что температура разгона новых соединений находится в пределах 157-360°С и более. Вероятно, образования аминов могут происходить по следу-

ющей схема: ■

к *02 *

где Й. - високоцолакутарные ароматические или парафиновые соединения С^ и выше; - радикал, образовавшийся в результате окисления и аммонолиза тяжелых углеводородов.

Образование аминов ыокет происходить также при взаимо. действии хлорсодержащих компонентов газоконденсата с аммиаком:

• ш2

Установлено, что газоконденсат в своем составе имеет органические кислоты, которые могут вступать в реакцию с аммиаком, образуя аммонийные соли, ¡это позволило в ходе экспериментов перевести их в водный раствор, а затем, действуя более сильной кислотой, выявить эти вощества. Теоретически их образование можно описать следующей реакцией:

2С00Н

Следует отметить,.что аммонийные соли образуются в незначительных количествах. Поэтому существенного вклада в получение защитного эффекта данные соединения вносить не будут.

Более детальный анализ изменения состава конденсатов при обработке их аммиаком проводился на хромато-масс-спектрометре. С помощью этого метода можно определить в исследуемой пробе только наличие неионных соединений. Разделение компонэнтов проб газоконденсата выполнялось при программировании температуры капиллярной колонки Е-54 в интервале температур 50-280°С. Ионизация осуществлялась методом электронного удара при энергии электронов 70 эВ. Выделялись в квадрупола и регистрировались на фотоэлектронном умножителе положительно заряженные ионы с П^г = = 33-650 АЕМ. Схема исследования следующая. На хроматограммах проб одного и того же источника при различной степени обработки выявлялись возникающие и исчезающие пики при сопоставлении их масс-спектров. При обнаружении таких различий производилась идентификация спектра по библиотеке Национального бюро стандартов (США). Идентификация соединений и сопоставление масс-спект-

ров показали, что наиболее близок спектр искомого вещества к спектрам соединений пентабарбитал (CjjHjgOjA^) и бутабарбитал ' (СЮ%6 ^З^гЬ КОГОРЫ9 являются производными Циклического у рейда барбитуровой кислоты. Процесс образования данных соединений можно представить следующим образом: Q

нк/соон

■ m^cos с — с с-о

R СООН Иу

II

о

где • £ - радикалы - С5Н^ или С5Нц-

Вероятно, в данном случае наблюдается взаимодействие растворенных в газоковденсате С02 и аммиака, образующих мочевину, которая вступает в реакцию с гомологами малоновой кислоты. Анализы, проведенные по специально разработанной методике, показали, что циклических уреидоз образуется в среднем 0,4 г/л.

На основании проведенных исследований получены композиции, представляющие собой смесь аминов, циклических уреидов и солей органических кислот, образующихся в нормальных условиях из компонентов газоконденсага (условное название Ай-1).

Показано, что ингибитор АИ-1 можно синтезировать в условиях повышенных температур и давлений в течение 1-3 часов. Разработана методика выделения ингибитора из углеводородного сырья и методика определения концентрации состава в газоконденсате.

, Ингибитор АИ-1 обладает высокими защитными свойствами в жидкой углеводородной, парожидкосгной и паровой фазах. Данные свойства подтвердились в процессе автоклавных испытаний на опытном заводе ВНШГАЗа. Защитный эффеэт составил 95-97%. Оптимальная концентрация в двухфазной среде при 80°С составляет 0,5 кг/м3 жидкости или IO-IA г на 1000 ни3 газа (рис. I). Ингибитор сохраняет высокие защитные свойства при температурах до 200°С. Для повышения защитных свойств при температуре.20-80°С в состав введен ингибитор ВЕС (условное название. АИ-1В).

Установлено, что новый состав по своим технологическим и защитным характеристикам отвечает требованиям, предъявляемым к ингибиторам коррозии в газовой промышленности.

р , г/м2.?

0,1 0,2 .. 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Си, кг/к3

Рис. I. Зависимость скорости коррозии трубной стали • от концентрации ингибитора АИ-1 при 80°С в системах:

I - 0,5 М Л/аС£ 0,05 II СНдСООН - газоконденсат - С02, турбулентный режим; П - 0,5 М А/йСВ 0,05 М СНдСООН - газоконденсат - С02, эмульсионный ламинарный режим;

Ш - автоклавные исследования, 0,5 Ы -

- 0,004 М СНдСООН - бензин - С02, эмульсионный режим.

Ингибитор АИ-1 является смесью со смепанным характером защитного действия. Тормозит в основном процесс выделения водорода и не имеет опасных концентраций, способных вызвать усиление местной коррозии.

Механизм действия ингибитора АИ-1 на поверхности стали можно представить в виде схемы: вытеснение адсорбированной воды

—>- образованна органических радикалов путем диссоциации щелочных и нейтрализации кислых компонентов —соадсорбция органических ионов и молекулярных соединениях типа циклических

уреидоз--— упрочнение пленки за счет химической адсорбции

и полимеризации (рис. 2),

Ге

Н-0-Н...а/Н2Я , н-о-я

о-с

-Ре

о=с

0 = С

Ре

II

IV

и о и не О,

III / \/ II -Ы-С-к-С-СЧ

Рис. 2. Схема механизма действия ингибитора АИ-1.

I - вытеснение адсорбированной воды с поверхности металла;

П - соадсорбция органических ионов и молекулярных соединений типа циклических урейдов;

Ш - хемосорбция ингибиторов;

1У - упрочнение пленки за счет полимери--зации аминов и циклических уреидов.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ИНГИБИТОРА НА ОБЪЕКТАХ ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Ингибитор АИ-1 готовился на основа углеводородного конденсата, аммиака и кислорода воздуха. После установления постоянной общей концентрации аммиака и ингибитора 2-4 кг/к3 готовый раствор подается на объект защиты путем централизованной непрерывной или периодической гакачки.

На основании проведенных исследований разработан способ защиты газодобывающего оборудования, включающий получение ингибитора непосредственно в условиях естественных температур и давлении скважин. В этом случав приготавливается исходная смесь, состоящая из углеводородного конденсата, 0,7-3,0 кг/ы3аммиака к 0,055-0,070 кг/м3 кислорода, которая централизованно подается в загрубное пространство скважин или закачивается в продуктивный пласт.

Разработана технология защиты от коррозии оборудования газоперерабатывающего завода, включающая получение ингибитора АИ-1 з технологической линии газофракцио нирующей установки. Для защиты на начальной стадии процесса переработки (до температуры 60-80°С) в состав ингибирующей смеси введен ингибитор BSC. Поэтому конденсат, поступающий на технологическую линию, должен содержать 0,02-0а03 кг/м3 аммиака, 0,01-0,02 кг/м3 флото-реагента и 0,055-0,070 кг/м3 кислорода. При температуре рыше указанной образовавшийся ингибитор АИ-1 будет эффективно тормозить как кислотную, гак и кислородную коррозию в жидкой углеводородной и паровой фазах.

Ингибитор испытан на газодобывающих и.газоперерабатывающих объектах Полтавского и Шебалинского ГПУ ПО "Укргазпром", а также на месторождениях Узбекистана и Туркмении.

Рабочие растворы пригоговлеиного на промысла ингибитора непрерывно при помощи дозировочных насосов подавались в загруб-1 нов пространство скваюнили закачивались в продуктивный пласт.

Результаты опыгно-промыиленных испытаний показали высокую эффективность (98-99$) на месторождениях с разнообразными технологическими параметрами, составом пластового флюида и разной степенью агрессивности среда.

Изучение новой технологии антикоррозионной защиты в промысловых условиях показало, что при подаче на забой скважин растворенного в конденсате аммиака наблюдается образование ин-гибирующих веществ. Установлено, что а условий естественных температур и давлений.скважин из I г аммиака образуется 8-9 г ингибитора (таблица I). Полученное соотношение служит подтверждением резульгаюв лабораторных исследований.

Эффект-последействия ингибитора АИ-1 составил 25-28 суток (рис. 3).

500

400 300 200 100

О

30 60 90 120 150 180 210

СУТ.

Рис. 3. Кинетика образования и разрушения защитной пленки внгибирующих веществ при испытании на скважине й б Абазовского месторождения. 1 - начало подачи исходного раствора ингибитора;

прекращение подачи исходного раствора ингибитора.

С г. мг/л

— > ---—' Г о /

----.<

Результаты промышленных испытаний технологии защиты на .месторождениях Украины

Таблица I

Месторождение, номер скважины

Дебит конденсата,

м3/сут.

Режим подачи исходного раствора,

л/ч

Концентрация аммиака в конденсате,

кг/м3

Количество Концентра-пода ваем- ция инги-мого аммиа- оирующих ка, веществ

кг/ч на

кг/м'1

Количество ингибирующих веществ на устье,

кг/ч

Опошнянское № III

0,5

Абазовское № б

25,8

50 0.700 . 0,0350 0,56 0,280

0,800 0,0400 0,64 0,320

0,850 0,0420 0,68 0,340

0,900 0,0450 0,70 0,351

1,000 0,0500 0,75 0,375

1,500 0,0750 1,20 0,600

50 0,217 0,0108 0,66 0,645

0,430 0,0215 0,09 0,967

0,530 0,0265 0,12 0,135

0,630 0,0315 0,23 0,243

0,700 0,0350 0,40 0,430

0,900 0,0450 0,72 0,774

Лабораторные исследования технологических характеристик ингибитора показали, что он обладает пенообрззующими и эмульгирующими свойствами исключительно в диапазоне температур 60-90°С, Данное явление подтвердилось в процессе проведения опытно-промышленных испытаний. При закачке ингибитора в загруб-ное пространство малодобигных скзажич отмечалось увеличение их производительности. Это явление объясняется тем, что компоненты ингибитора, являясь ПАВ, создают паноэыульсионный режим движения, что облегчает вынос жидкости с забоя. Ингибитор способствует такие стабилизации режима работы скважин.

Опытно-промышленные испытания, проведенные на Шебелин-ском газоперерабагыгающвм заводе, показали, что наибольшая эффективность защиты составляет 98% и не оказывает отрицательного влияния на технологию переработки газового конденсата и качество выпускаемой продукции.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВЫВОДЫ

1. В целях получения ингибиторов коррозии на основе углеводородного сырья, поставляемого газодобывающей промышленностью, изучен и проанализирован химический состав газовых конденсатов, добываемых на Украине. Установлено, что наиболее реакци-онноспособнымя компоневаами являются ароматические угловодоро-ды, органические кислоты и диоксид углерода.

2. На основании проведенные исследований определена растворимость аммиака и кислорода в жидких углеводородах. Разра-. богака экспресс-методика количественного определения кислорода, растворенного в газоконденсаге. Доказана возможность образования циклических уреидоз из растворенных в конденсате аммиака и диоксида.углерода.

3. В лабораторных условиях изучена возможность образования соединений аминного типа путем аммонолиза окисленных углеводородных компонентов. Установлено, что наряду с реакциями аммонолиза протекают процессы образования аммонийных солей органических кислот и циклических уреидов.

Изучена гермостабильность ингибитора. Установлено, что он сохраняет свои защитные свойства в широком диапазоне температур (до 200°С) и давлений (до 30 МПа).

5. Получены ингибирукщие компоненты как в нормальных условиях, гак и в условиях естественных температур и давлений скважин.

6. Получен состав и разрабоган способ защиты газодобывающего и газоперерабатывающего оборудования от углекислотной коррозии, заключающийся в образовании ингибирувщей композиции при подаче в агрессивную среду аммиака, кислорода и.жидких углеводородов.

7. Изучена кинетика образования и разрушения защитных пленок ингибитора в лабораторных и промысловых условиях. Проведенные исслодования на месторождениях Украины, Узбекистана

и Туркмении, а также на Шебелинскоы газопорерабзгавающем заводе подтвердили, что в обоих случаях получинный ингибитор обеспечил зффективность защиты не менее 98-99$," Срок последействия составил.25-28 суток.

8. Разработана оригинальная методика определения концентрации ингибитора в углеводородной среде, учитывающая специфику разработанного ингибитора.

9. Новый состав и способ защиты прошел опыгно-промьшен-ные испытания и внедрен на Абазовскои, Семенцовскои.Берэзовском, Яблуновском, Опошнянском, Креотиценском, Мелиховском, Медведов-ском, Ефремовском газоконденсатных месторождениях и на Шебелин-ском газоперерабатывающем заводе ПО "Укргазпром".

Годовой экономический эффект в 1991 г. составил 38,8 тыс. рублей, а в I99I-I992 гг. - 100 лыс.рублей, на Шебалинском ГПЗ - 950 тыс.рублей. Доля автора - 60$, т.е. 653,3 тыс.рублей.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Абросимова Е.И., Зезекало И.Г., Легезин Н.Е. Испытания ингибитора коррозии АИ-1. - U. Газовая промышленность. - 1991.

- № 7. - 25 с.

2. Зезекало И.Г., Абросимова Е.И., Иванкив O.A. Результаты применения ингибиторов углекислотной коррозии-.в добыче газа,

, -Киев. Нефтяная и газовая промышленность. ~ 1991. - te I.

- 41 с.

3. Зезекало И.Г„, Абросимова Е.И., Иванкив О.А. Аммиак как ингибитор коррозии газодэбывающэго оборудования. - Киев. Нефтяная и газовая промышленность. - 1991. - й 4. - 29 с. Абросимова Е.И., Зезекало Й.Г., Иванкив О.А. Создание технологии ингибигорной задан на Шебелинскои газоперерабатывающем заводво - Киев. Нефтяная и газовая промышленность.

. - 1992. - № - 48 с.

5. Зезекало И.Г., Абросимова Е.й., Артемов В.И, Исследование нового способа ингибигорной защиты от углекислогной коррозии на Опотнянском газоконденсагном месторождении. - М.

. Нефтяник. Изд-во ТОО "Салмус",- 1993. - 50 с.

6. Положительное решение от 28.05.91 по заявка на изобретение )£ 4791518 "Состав для защигы газоконденсагных скважин ог углекислогной коррозии" //Й.Г. Зезекало, В.И. Артемов, Т.К. Мирошниченко, Е.И. Абросимова, Н.Е. Легезин.

Соискатель Е.И. Абросимова

/