Влияние поверхностно-активных веществ на кристаллизацию и структурообразование параминов в неполярных средах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.11 ВАК РФ

ШЗСТ-ПЕТКгБУРГСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИПСТШТ

На нравах рукогплпп

г oJ^

фашчвш александра швдцоена $/ /

i\/¡ '

у

влияние пожтоето-штш лщесгз m криз- -

ТАПЯШАЩШ и СТРШУУООБРАЗОВАЙИЕ парафшюз В неполяршх СРЕЛАХ

02,00,11- Коллоидная а конбранная хилая

автореферат пссортсцпп па соискание ученой отепека кандидата твхнэтееках паук •

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1992

Работа Екпоянбна в Санкг-Пегербургском тохнслогичес-

коа! и!с№хух'0,

Научний руководитель:-док сор технических наук,профессор

Аризкь Абраиович Абрашзсн. Иаучини консультант .--кандидат хшичесглк науи, стараий научный сотрудник Антон Евгеньевич Таврик

С^ншшыше опполшт:-дой2ор гехничзсккх науа, сгаракй научний сотрудник Леонвд Васильевич Семенов

- нендидег химических наук, доценг ' Сергей Леонидович Найофис Бедуцез предприятии: -Ш0 вЯшшофтвхт2н,нефхешслоейВОД ка, Зауияна Л1 .Сснпс-Пехорбург/ Заямхй состоится 10 карга 1532 р, в ¡0 час о о ка ааседанхи спецкзл»аирос-яшсто Соседа Д 063.25,03 в Сйкпг-Л^орбургсвои тахисяопяеексщ тсгщута. Адрес: 156013.Селкс-Потсрбург.ИоскоБскй! пр.,26, Тегно-

Л01'ИЧвС8Кй ШСЙЖУВ

С дкессрьакюа кс^но ознакомимся в (»¡баполон© Тсш»о-£огичхско,"о клсгизука,

Огаива яроски иьлрасляаь по СанЕ5~

Потсрбур:\ У осп оо «»¡Я пр„,23 »Спенкдяягйрошшвй Сов&з' Д 063.25.06

А 1роферзя рсоосяея

?Чбз11й1 свароЕарь а

щиализиросанаого Согега, л и ^^ каздида® хшичесЕйх нар 0,А .Есаолглоп

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ 'Актуальность. Разработка нефтяных месторождений шсоковлз-ких, шсокозастывавдих нефтей тесно связана с проблемой отложения парафина на нефтепромысловом оборудовании при добыче таких нефтей и ее трубопроводом транспорте. Увеличение доля высоковязких нефтей в общем объеме добычи нефти до 20t говорят о актуальности данной проблемы.

Из многочисленных способов борьбы с парафиноотложени-ямн, таких, 1сак механическое удаление, тепловая обработка, применение защитных покрытий, наиболее эффективно применение химических реагентов, шгибирущих отложение парафина при добыче и транспорте нефти. В мировой практике в качестве таких реагентов широко используются поверхностно-активные вещества /НАД/ а депрессоргше' присадки.Преимущество последних-заключается в том, что они помимо предотвращения парафиноотложений улучшают реологические свойства нефти, что особенно ваяно при трубопроводном транспорте нефти к местам ее переработки. Депрессоры изменяют структурно-механические свойства нефти, что ведет к ски-неашо динамической вязкости и предельного нахфяяенря сдаз-га. Как следствие этого уменьшаются энергетические затраты на перекачку, снижаются потери напора на преодоление гидродинамического сопротивления, увеличивается пропускная способность трубопровода.В настоящее время в стране практически отсутствует ассортимент как ингибиторов пара-фаноотложения, так и депрессорных присадок для нефтей.В литературе, посвященной рассмотрению данной проблемы,нет единой точки зрения па механизм действия депрессорных присадок. Разноречивы и немлогочиачешш данные о связи поверхностно-активных свойств ПАВ-присадэк с их эффективно стьв.

Работа выполнялась в соответствии а комплексной научно-технической программой АН СССР 2.Î63.4 -Изучение эффективности действия гомологических рядов ПАВ в различных процессах.

Цель -работы заключалась в разработке эффективных ингибиторов парафивоотложения и депрессорных присадок на ос-

ii о пан пи изучения коллоидно-химических свойств ряда ПАВ, а также изучении влияния ПАВ па реологические свойства высоковязких, высокопарафинистых нефтей В частности решали следующие задачи:

- исследование поверхностно-активных свойств ПАВ на различных межЬазшх границах;

- исследование адсорбции ПАВ на парафине;

- изучение ингибирущего действия ПАВ на парафиноотложе-иие,исследование влияния различных факторов на процессы ингибирования парафиноотложений;

- исслегошняе влияния ПАВ и их композиций на реологически о свойства высокопарафинистнх,высоковязких нефтей;

- определение эффективности разработанных реагентов и композиций на нефтях конкретных месторождений.

Научная новизна. Получены и систематизированы экспериментальна е данные о влиянии ПАВ на кристаллизации парафина в нефтях и реологические свойства высоковязких, высочозасты-вапцих нефтей. Разработаны теоретические и практические основы применения в качестве депрессорнах присадок высокомолекулярных ПАВ /БМ ПАЕ/, базирувдиеся на анализе состава псфти а преимущественной адсорбции на межфаэной границе макромолекул ПАВ с большой молекулярной массой. Уста- , коплено, что повышенная эффективность композиций Ш ПАВ, проявляющих синергизм поверхностно-активных свойств,сей-эала с бинарным механизмом ах действия. Установлены причины более сильного понижения поверхностного натяжения ПАВ.имещими коэффициент распределения близкий к .1, и их эквимолекулярными композициями. Разработан метод, позволяющий по изотермам поверхностного натяжения и смачивания рассчитывать адсорбцию ПАВ на парафине. Практическая ценность. Разработаны композиции ПАВ для применения в качестве ингибиторов парафиноотлокения, обеспечивающие диспергирование отложений парафина до размера 1 мм lOOi отмыв нефтяной пленка.Предложена композиции де~ лрессорных присадок, обеспечивающие при концентрациях 0,30,5 кг/т. нефти снижение эффективной вязкости при пониженных температурах в 5-6 раз и статического напряжения едва-

га е 10-20 раз. Эффективность предложенных. ПАВ подтверждена опытно-промышленными испытаниями в ПО "Коминефть" и ПО "Нижневолжскнефть".

Публикации. По результатам исследования опубликовано 4 печатных работы.

Апробация работы. Результаты работы долохеш на Всесоюзной конференции "Коллоидно-химические проблеш экологии", /г.Минск,май 1990г./, Межреспубликанском семинаре по коллоидной химии а физико-химической механике лицевых я биоактивных дисперсных систем /г.Москва,март 1991г./ Структура работа. Диссертация состоит яз введения,3-х глав,выводов и 2-х приложений, содержит 165 страниц машинописного текста, 35 рисунков,.11 таблиц, список литературы включает 132 наименования. •

Во введении рассматривается актуальность исследования ж сформулированы его'цела и.задачи. •

В первой глагз дается анализ литературных данных. Изложены представления о нефти, как дисперсной системе. 06-сундены данные по структурообра^ованию в нефтяных дисперсных системах и их реологических свойствах. Изложены различные концепции механизма действия депрессоров.Проанализировано влияние различных факторов /молекулярной массы, полярности среды, содержащихся в нефти смол, асфальтенов а других ТАВ/ на эффективность применения депрессоров-ПАВ. Рассмотрены практические аспекты применения ПАВ для регулирования реологических свойств нефти.Рассмотрены вопросы, связанные с адсорбцией ПАВ на различных поверхностях раздела, показана применимость различных уравнений для опи- , •оания процессов адсорбции как для низкомолекулярных ПАВ, так и для Ш ПАВ. Проанализированы возможные причины синергизма и антагонизма действия композиций ПАВ.

Во второй главе описаны объекты и метода исследования.

В третьей главе изложены экспериментальные результаты по изучению адсорбционных свойств низкомолекулярных ПАВ на границе с воздух ом, гептаном, растворами парафина и твердым парафином и ЕМ ПАВ на межфазной границе декан-вода. Разработаны композиции ПАВ-ингибиторов парафиноотложения

я лепрессоркых присадок. Установлены причины более эффективного действия композиций ПАВ. Изучено влияние ПАВ на реологические свойства и струхтурообразование в нефтях Харьягинского месторождения.

Приложения включают в себя акт по выпуску опытной партии присадки СНПХ-2002 и технологии ее применения в Астраханском НГДУ ПО "Нижневолжскнефть" и акт опытно-промышленных испытаний химреагентов СНШ.-2001 /композиция на ocho- t ве JJH-1 / на высокопарафиаистых нефтях Харьягинского месторождения ПО "Комияефть".

КРАТКОЕ СОЗДАНИЕ РАБОТЫ Поверхностная активность и объемные свойства НПАВ.

В работе для регулирования реологических свойств и ия-гибирования парафиноотложений были использованы НПАВ-окса-эгилированяыв изо-нонилфенолн с различной степенью оксиэ-тилнрования / ASg-tt./, блоксополимеры АФд-й, с окисью пропилена /СНПХ-7200 / и П<1 ПАВ-сополимеры этилена с винила-цетатом,акриловой к метаяриловой кислот,эфиров малеиновой кислоты с винилацетатом,стиролом,их триггеры и различные композиции.

Однородность НПАВ и блоксеполнмеров определялась методом гель-проникатоей хроматографии /ПК/.Структура указанных соединений была оценена по конформацаонным параметрам, которые подтвердили,что АФд-10 имеет достаточно жесткую цепь, для Олоксополимвров характерна более гибкая, но рыхлая цепь.

Исследование поверхностной активности НПАВ на границе с воздухом и межфазной границе с гептаном /рис.1/ показала, что при концентрациях много меньше ККМ, поверхностная активность определяется длиной оксиэтилыюй /ОЭ/ цепи.При увеличении концентрации имеет место инверсия поверхностной активности, на межфазной границе в данном ряду максимальной: активностью отличаются смешанные /водомаслораст-воримые/ ПАВ. Это результат того,что адсорбция для них протекает одновременно из обеих Фаз, в которые распределено вещество.Для эквимолекулярных композиций водо-масло растворимых ПА.В отмечено явление синергизма,т.е.комлози-

- Изотермы поверхностного /а/ и межфазного /б/ яа

граягда гептан-вода .натяжения оксиэтилярованякх

изо-понилфенолов я ях эквимолекулярных композиций /сД

а,,1-А%-4, 2-A<Î9-S, З-А'^-Ю, 5-АФ9~25

б. ' 1-АФд-4, 2-АФ9~7, З-Афд-Ю, 4-АФ9-12, 5~АФ9~25

с. 1-АФ9-4/АФ9-10, 2~АФд~С/ АФд-10, З-АФд-4/АФд-12, 4~А<5§6/ А^-12.

ции проявляет большую активность при снижении поверхностного натяжзния, чем в сумме составляющие их компоненты при то® же концентрации /рис.1с/. Экспериментально подтверждено теоретическое предположение, что причиной этого является дополнительная степень свобода, которая энергетически по величине близка 1/2 ЭТ.

Изучение объемных свойств и коэффициентов распределения показало, что последние снижаются в системе гептан-вода с 3,42 для АФд-4 до 0,003 для АФд-25, что было учтено при исследовании композиций ДАВ. Сравнение ККМ, полученных из изотерм поверхностного натяжения, солюбализацией красителя Судан-4 и из литературных данных, показало их хоро^-шее совпадение. Отмечено аномальное снижение ККМ для АФ^-Я Аналога чнаяг аномальность характерна для всех полигликоле-вых эсеров, положение минимума определяется длиной апшль-ного радикала.

Адсорбция ПАВ на парафине.

Слояшые коллоидно-дисперсные нефтяные системы помимо адсорбции на границе с воздухом и углвводородами предполагает адсорбцию ПАВ на твердом парафине. При изучении адсорбции на парафине,кроме непосредственного измерения концентрации НПАЗ в объеме, был использован метод, позволяющий рассчитывать адсорбцию по изотермам поверхностного натяжения и смачивания. В основе метода лежит уравнение,-полученное дгсйЬеренцированием уравнения Юнга по концентрации и последующей подстановкой уравнения Гиббса, в предположении .что оно может быть применено для твердых поверхностей. Уравнение имеет ввд:

Гтг = Г*? + с^-Гжг- ^ /1/

где Гтг.Гжт.Гжг -адсорбция ПАВ на границе твердая поверхность/ газ,твердая поверхность/жидкость, жидкость/газ; а -угол смачивания поверхности парафина растворами ЛАВ;

- поверхностное натяжение на границе с воздухом; Н -универсальная газовая постоянная; Т -температура.

Ранее предполагалось, что для низкоэнергетических поверхностей, в том числе и парафина, Гтг равна нуле. Нами экспериментально установлено, что Гтг не равна нулю, раст-

воры ПАВ стекают на поверхность парафина пленкой,подобно тому, как это происходит.при получении слоев Ленгмгра-Еяодасетт. Уравнение /Г/ описывает процесс мономолекулярной адсорбции ПАВ на парафине. Проведенные исследования показали, что изотермы смачивания растворами АФд- поверхности парафина по виду воспроизводят изотермы поверхностного натяжения со всеми характерными точками /рис.2 /.

Изотермы поверхностного натяжения /1,2/ и смачивания /3,4/ парафина растворами Ш1АВ.

1,3 - АФд-10, 2,4 - Аркопал Адсорбция АФд- на парафина /рис.3/ отличается достаточной сложностью. На кривых гзотерм адсорбции имеется несколько участков. На первом происходит формирование адсорбционного слоя, в этом процеесг участвуют как макромолекулы углеводородного радикала, так и макромолекулы 03 цепи. В силу малых концентраций на этом участке для адсорбированных макромолекул характерна преимущественно горизонтальная ориентация. По мере увеличения концентрации в результата конкурентной борьбы за адсорбционные центры происходит вытеснение 03 цепей с поверхности в обьем и ее постепенный переход я вертикальной ориентации. Этому соответствует второй участок изотерм адсорбции. При концентрациях близких ККМ, чему соответствует третий участок на

л10

изотермах адсорбции, рост адсорбции обусловлен тем, что приоходит алсорбцня не отдельных макромолекул, а агрегатов и мицелл.

1 -М9-4, 2 -АФд-7, 3- ЛФ9-10, 4~ АФд-25

Адсорбция Ш ПАВ ва границе декан-вода.

В ыировоЯ практике общепризнано применение в качестве присадок к высокопарафинистнм нефтям Ю ПАВ. Нами исследованы поверхностно-активные свойства на границе декан-вода ряда синтезированных депрессорних присадок,представяявдих собой сополимеры различного состава. Изотеры ьежфазного натяжения Ш ПАВ и ях композиций /рис.4/ показали, что большей активностью характеризуются сополиморы этилена с винилацетатсм /Э-115,Э-11В/,полиметакрилатов /ДН-1,2307/, сополимеры малеиновой кислоты /2297,2336/, В целом, поверх ностная активность определяется химической природой боковых групп и частотой их расположения вдоль основной цепи.

Изотермы адсорбции оксиетилированных изо-нонялфенолов на парафине.

«о

/С <5 4« <Ъ „« и Рас.З ~емС

Изотермы меж.$азного'натяжения на граница декан-вода деьрессорных присадок /а, (5/ и их композиций /в,г/

Ряс. 4

а. 1-2336, 2-2305. 3-2257, 4-2301

<5. 1-2307, 2-ДН-1, ,1-РСА-15

я. 1-2307, 2-3-115,3-2307/3-115(1:1), 4-2307/5-115(4:1)

г. 1-ДИ-1, 2-Э-118, 3-Э—118/ДЕ1—1 (1:1)

В ряду полиэфирных присадок было исследовано ышяние на поверхностную активность молекулрной массы полиэфирной и алкаяьной части макромолекулы Й5 ПАВ. Увеличение полиэфирной части макромолекулы приводит к повышению активности, эта зависимость имеет экстремум, соответствующий цетилово-му эфиру. Увеличение алкильно,. части макромолехсулы ПАВ снижает поверхностную активность, что, очевидно, связано с кон^ормационным положением макромолекул ПАВ. Для композиций Ш ПАВ /рис.4 в,г/ отмечено проявление как синергизма, так и антагонизма поверхностно-активных свойств. Причем эти явления могут проявляться в одних и тех же композициях, что определяется соотношением компонентов композиции. Очевидно, это связано с конкурирующей адсорбцией, макромолекул 1Ш> на межфазной границе и возможными стери-ческими затруднениями.

ПАВ- ингибиторы парафиноотложения.

Применение ПАВ в качестве, ингибиторов пврафиноотложе-ния основано на их адсорбционной способности, образуя на .поверхности пленку, ПаВ препятствует отложению на ней парафина. .Это было подтверждено исследованиями по методу "холодного стержня" с рядом НПАВ. Наряду с адсорбционд ми способностями ПАВ-ингибитор парафинеотложёнил должен имет] и диспергирующие свойства. Это наиболее полно проявляется в блокоополимерах СНПХ-7200. Методом ГПХ установлено, что в составе СНПХ>-7?.00 содержится до 11% полиэтилен и 10-12% полинропиленгликолей. Последние проявляет высокие диспер-гируюциз свойства. Исследования на нефтях месторождения Узень п жазали, что примеси полипропиленгликоля увеличивают эффективность ингибитора парафиноотложения. Ингибитор, содержащий-10 ОЭ и 20 0П блоков обеспечивает' 9С-95д>-ное диспергирование частиц парафина до . азмеров 0,1-5 мм, 95-100%~шй отмыв парафинеотложений с поверхности, что не ус тупает лучшим зарубежным ингибиторам, например, Превоцела . Для неФгей других месгоролдаяий ,отличающихся соотношением смол и н-алканов, предложены следующие составы ингибиторов: 4,7,16 ОЭ и 14,16,23 ОП блоков соответственно. Причем для месторождений Чутнрь и Киенгоп ингибиторы

иарафиноотложения требуют очистки от примесей гомополиме-

ров. .....

ПАВ - депрессорные присадки. ' Исследуемые нефти Харьягинокогэ месторождения по'характеру кривых течения относятся к сложным аномальным.системам с малопрочныма "^ердообразными структурами /\ :с.5/.

Кривые течения высокопара^инистой нефти I Харьягинского месторождения.

1 - 20°С, 2 - 40СС, 3 - ПиС. Дря исследования влияния ПАВ на реологические свойства высоковяэких нефтей йз кривых течения определялись эффективная .вязкость наибольшая пластическая вязкость 2 которая рассчитывалась по формуле Кросса-Мукука для структурированных нефтвЯ . ,,

и наибольшее напряжение сдвига.-?'. '

Маслорастворгошэ ЙПАВ хорошо растворяются в нефти и проявляют некоторые депрессорные свойства, например, введение 0,5$ мае, АФд~4 снижает наибольшую пластическую вязкость с 3,9 до 1,8 Па с и предельное напряжение сдвига с 750 до 450 Па. Применение водорастворимых ПАВ неэффективно,т.к. они не растворятся в нефти. Обладая невысокой молекулярной массоЗ ШАВ не могут обеспечить снижение тем-

¿4 Таблица 4

Эффективность депрессоряых присадок для кефгей Харьягинского месторождения

Депрессор ^ ЗййяГ' Тз°С Изменение, раз ■7Г пт>и 0°С

Нефть '412 •

2297 0,15 -5 6,8 20

0,30 +2 5,6 3

2300 0,15 -10 4,7 11

-13 5,1 12,5

2301 и,15 -8 4,3 ТУ

0,30 ' -10 4,2 9,0

2305 0,15 +3 13 1,0

0 30 +5 13 1,5

2307 0,15 +2 15 2 1

0,30 ¿2 1.1 1.0

2336 0 Г . +7

- о,за +8 172 1~2

Рис. 6

а. 1-иеходная нефть, 2- 2307, 3- ДЫ-1, 4-3-118

б. 1- исх. нефть, 2 - 2307/Э-118, 3- 2307/Е-115, 4 - ДН-1/Э-118

пературы застывания /Тз/ нефти,это обеспечивают Ш ПАВ-депрессоркые присадки /табл.1/. Они на вызывают изменения вида кривых течения нефти, что говорит о сохранении в ней структурированных образований парафина /рис.6/, но значительно снижают величину эффективной вязкости и предельного напряжения сдвига /габл.2/.

Таблица 2

Поверхностно-активные н реологические свойства ' М ПАВ - депрессорннх" присадок и их композиций.

Присадки и композиции присадок

Предельная адсорсаия

Работа Гз адсорбции oq

3^X5-3-118 ДН-1 2307 2336 2305 2297 2301 ДН-1/ 3-118 2301/ 2307

Гм. 10 моль/мг ,№.,кДх/моль

п

при ОиС мБа-с

1:1 1:1

07/ Э-118 1:1 2307/ 3-118 4:1 2307/ Э-115 1:1 2307/ Э-115 4:1

~ТТ72-1,11 1,06 0,61 2,12 0,67 1,33 1,51 0,46 2,30 2,20 6*15 11,70 1,38

"557ь~ 52,5

57.4 54 5 47,9

54.5 54 3 57,0 52 5 54,0 49,9 45 8

47.6 44,5

"^ПГ -15 + 6 ~ 2 + 7 + 3 - 5 + 1 -15 + 6 -18 -12 -16 -12

IU0.U 103,7 198,3" 244,0 195,0 213,3 98,0 175,0 51,4 121,0

43,2 47,5

Для нефтей Харьятинского месторождения наиболее эффективны сополимеры этилена с ванилацетатом /Э-115,3-118/, полиакрялатнне присадки /2307.ДБ-1/, сополимеры малеино-вой кислоты и стирола /2297,2301/. Достоинством последних являетя увеличение эфф'ективностн при минусовых температу- , pax. Так при +5° С присадка 2297 снижает вязкость вг4 раза и напряжение сдвига в 2 раза, при- понижения температуры до -10°С вязкость и напряжение сдвига снижается в 5 раз, депрессия Тз составляет 20-25^0.Присадки ДН-1 и 2307 относятся к классу гребнеобразных полимеров, макромолекулы которых содержат достаточно длинные боковые цепи при их повышенной частоте расположения вдоль основной цепи. Присадки, содержащие, в алкильном фрагменте 11-29 атомов углерода снижаят эффективную вязкость в 2-3 раза и напряжение сдвига в 6-14 раз. .Данные присадки, как показали мккроско-

пнческиь исследования, выступают в качестве зародышеобра-зователей при кристаллизации н-.^шанов нефти. Присадки образуют кристаллы остроконечной,конусообразной форш н-ал-каны кристаллизуются на них эпитактически, наращивая тот 1фай,где расположены конечные метильные группы присадки, в результате образуются обьешшо конусообразные структуры, характеризующиеся пониженной способностью к контакту. При этом образуются стабильные высокодисперсные структуры парафинов в не(>А'и, которые, по сравнению с исходной нефтью, имеют более низкие значения эффективной вязкости и предельного напряжения сдвига.

Особенно эффективным для улучшения реологических и температурных српйств нефтей Харьягинского месторождения оказалось применение композиций депрессорных присадок /рис.6 б/. Снижение вязкости более чем в 3-5 раз обеспечивают композиции присадок,для которых характерно проявление синергизма поверхностно-активных свойств.

Сопоставление эксплуатационных и поверхностно-активных свойств депрессорных присадок и их композиций /табл.2/ позволяет говорить- о преимущественном проявлении адсорбционного механизма действия присадок и .их композиций. В .о ке время, идя наиболее эффективных композиций ЕМ ПАВ характерно проявление двух механизмов действия: сокристал-л-лации и адсорбции.

■ Исследование влияния молекулярной массы полиэфирных присадок на их эффективность проведено для ряда высших эф] ров акриловых кислот на основе индивидуальных жирных спиртов нормального строения /длина алкильного радикала С^/.Зависимость эффективной вязкости от молекулярной массы, как и зависимость поверхностной активности, имеет экстремум, причем эти зависимости хорошо коррелировали. При равенстве молекулярных масс присадок их эффективность зависит от сбалансированности между эфирной и алкильной час тями макромолекулы ПАВ. Число атомов углерода в обеих час тях макромолекулы'должно быть равно или максимально близко. Исследования показали, что длина алки/пного Фрагмента Ш ПАВ изменяется симбатно содержанию парафина в нефти.Пр

23% эффективен сополимер стеаринового эфира акриловой и метаврилово* кислот, а при снижении содержания парафина до 14% —сополимер миристшхового эфира. На основании этого для конкретных нефтей можно подбирать эффективные присадка исходя из их поверхностной активности и оптимальной молекулярной массы.

Результаты опытно-промышленинх испытаний депроссорных присадок на нефтях Харььгин-окого месторождения. Совместно с ПО "Комянефть" проведены опытно-промышленные испытания реагента СГ"Х-2001 /на основе ДН-1/ н его композиций с импортным реагентом Корексит 8815 / фирмы "Эксон"/ на высок .ларафяпистых нефтях месторождения "Хярьяга". Испытания проводились на нефтях 17 объекта /скважинн 5105,4195/, экспериментальном стенде скважины 47 в полевых лабораторных условиях. Уточненная дозировка присадок составила 0,5 кг/т.нефти. Проведенные испытания показали, что присадки обеспечивают полное предотвращение отложений парафина на нефтепромысловом оборудовании, снижение эффективной вязкости в 2,5-3 раза при температуре

п снижение предельного напряжения^сдвига в 2-4 раза. Испытанные технологии предотвращения отложений парафина и улучшения реологических свойств высокопарафпнастых нефтей при их сборе и транспорте рекомендованы к внедрению.

■ Опытно-промышленные испытания депрессоряой присадки СНПХ-2002 /композиция полиэфирной присадки а сополимера этилена, с винилацетатом/ и ее композиций с реагентом Корексит 6624 /фирмы "Эксов"/ для улучшения реологических а температурных характеристик пн сокопарафянистой нефти Астраханского НГДУ ПО "Нижневолжикнефть" показали, что данные технологии обеспечивают снижение вязкости более чем в 10 раз и предотвращают падение давления на нефтепроводе длиной 21 км. в результате снижения Тз нефти. В отсутствие присадки на нефтепроводе через каждые 5-7 юл. наблюдается падение температуры потока нефти с 80 до . 20®С, в результате чего возрастает вязкость нефти,вплоть до полной потери текучести. В настоящее время это пре-

дотвращается промежуточным подогревом нефти, что приводит к значительным энергетическим гратам. Испытанные технологии рекомендованы к постановке на производстве и внедрение* ШБОДЫ

Изучение влияния ПАВ на кристаллизацию и структурооб-разование парафинов в высокопарафинистых нефтях и исследование процессов адсорбции ПАВ на различных межфазных границах позволяет сделать следующие выводы:

1., Предложено в качестве ингибиторов парафиноотложекия а депрессорных присадок использовать ЕЛ ПАВ и их композиции. Критерием выбора эффективного ПАВ является анализ нефти как по составу н-алканов, так и структурно-групповой Первый оыределяет молекулярную массу депрессора, которая должна в 1,1-1,2 раза превышать массу парафинов нефти, второй определяет класс присадки, 2..Показано, что эффективность ПАВ-присадок основана преимущественно'на их адсорбционной активности, а эффективность композиций достигается комплексным воздействием на кристаллизацию к структурообразование парафина 'в нефти, как по адсорбционно?7, так к по механизму сокристаллизации. При этом происходит двойная модификация кристаллов парафина, что обеспечивает стабильность высокодисяерсяого состояния структурированных коллоидно-дисперсных нефтяных систем. Следствием этого является 'значительное снижение эффективной вязкост: и предельного напряжения сдвига при введении 0,3-0,5га присадки на тонну нефти.

3. Определено влияние молекулярной массы и состава ингибиторов парафиноотложения и депрессорныу прис вдк на их эксплуатационные свойства. Показано, что зависимое?: поверхностно-активных и реологических свойств присадок от их молекулярной массы экстремальна, что позволяет целенаправленно синтезировать ПАВ с заданными молекулярными массами и оптимальными эксплуатационными свойствами.

4. Для композиций ВМ ПАВ отмечено проявление синергиз

ма а антагонизма поверхностной активности,которое определяются соотношением компонентов композиции.Санер-гитвчвсхие композиции Ei ПАВ обеспечивает улучшение рэ-ологичеспнх свойств нефтяных дисперсная систем. 5. Изучение поверхностно-активных свойств 1ШАВ показало, что понижение поверхностного нат.таешш определяется числом степеней свободы макромолекулы ПАВ на кед-. фазной граница. Причиной более сильного шигакенкя поверхностного натяжения смешанными водо-масдорастворл-мыми ПАВ, имеющими коэффициент распределения близкий я 1, а также эквимолвя^яяринмл композициями водо-маало-растворимых ПАВ, явг -дтся дополнительная степень свободы. йгагрш энергии при этом составляет порядка 1/2 КГ.

6. Для композиций HJIAB отмочено явление синергизма поверхностной активно стн, когда, снижение поверхностного натяжения композициями ПАВ значительно больше, чем суммарное, рассчитанное из изотерм поверхностного натяжения компонентов композиции при тех го концентрациях. ' •

7. Предложены составы ингибиторов глрйф'пноотлокелия, обаспечивагацяе 90-100^ -поо дцспергирсваттв и отмыв отложений парафина при добыче '.нефтей Т: шьелого место-роддопия и депрессорных присадок, обеспечивакдах температурную депрессию 20-2С п снижение эффективной пязкости в S-5 раз, предельного напряжения сдвига в 6-14 раз для высокопарафшшстых вефтей Харьягинского месторождения. ЭДективность указанных реагентов подтверждена опытно-промышленными испытаниями,

Материалы. диссертации изложены в атедтккгах работах:

1. Фабричная АД.,Абрамзон A.A. Паверхкостно-актввннв свойства окризтилированных алкалфенслов и их композиций. // Зурн.прикл. хлмии-199Г^ Т.64,Я11-С.2329-2335.

2. Абрамзон A.A. .Фабричная А..¡¡.Изучение поверхностной активности и объемных свойств оксиэтилированных поворх-

коотногактавшх Ееществ.//Тез.докл.Всесоюзн.конф. "Колловдко-хишчемше. проблем экологии", 28-30 мая 15£0-4Лш1СК, 1950~С .7-8.

3.. Фабричная А.Л.,Рубанов В.Е. Даврин А.Е. Сравнительная оценка некоторых методов исследования состава океиэтилировакных алкклфенолов. /Дурн. прикл. химии-i987-T.60.li5- С.1139-1143.

4. Фабричная ".Я..Рубанов В.Е, Определение молекулярно-массошх характеристик ингибиторов отложении парафинов методом голь-проншишцей хроматографии. //Находи анализа и контроля качоства продукции.ЕКЙТЭБй!:'.1оауза-1S84-B.S-C.9-X2.

4.02.92г. 3ait.i7-30.Frn ЛГМоскоьскцЕ пр.,26.