[1]Изобретение относится к реагентам, предназначенным для обеззараживания, в том числе и от сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), закачиваемым в нефтеносные пласты поверхностных вод, и может найти применение в нефтедобывающей отрасли.
[2]Необходимость обеззараживания указанных выше вод обусловлена тем, что содержащиеся в них микроорганизмы, попадая в нефтеносные пласты, способны интенсивно образовывать сероводородные соединения биогенного происхождения. Последние, характеризуясь токсичностью и коррозионной активностью, в конечном итоге могут препятствовать дальнейшему освоению месторождений.
[3]Известен комплексный реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты, содержащий в качестве биоцидного ингредиента продукт взаимодействия первичных алифатических аминов, технического диметилфосфата и воды (патент РФ 2038421 C1).
[4]К недостаткам известного реагента относятся высокая цена диметилфосфата, а также то обстоятельство, что для получения реагента необходимо гидролизовать диметилфосфат водой до монометилфосфористой кислоты, которая с амином образует алкиламмониймонометилфосфористую кислоту, в результате чего снижается обеззараживающий эффект. Кроме того, данный реагент не может применяться в нефтедобывающей отрасли в условиях низких температур.
[5]Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является комплексный реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты, содержащий в качестве биоцидного ингредиента и ингредиента, препятствующего застыванию реагента при низких температурах 1,3,5-триазин-1,3,5,(2Н,4Н,6Н)-триэтанол общей химической формулы С9Н21N3O3 – 48 – 52% и примеси: 2-диметиламиноэтанол, диметоксиметан, 2-бутинол, метилпропиловый эфир, 1,3-диметокси-2-пропанол, N,N-диэтил-1,2-этандиамин и воду до 100% (патент РФ 2453582 C1).
[6]Данный реагент по сравнению с указанным выше характеризуется большей эффективностью обеззараживания, а также возможностью применения в нефтедобывающей отрасли в условиях низких температур.
[7]Вместе с тем, недостатками данного реагента являются его высокая цена, обусловленная сложностью приготовления, а также невозможность его использования (вследствие застывания) при температурах ниже минус 250С.
[8]Целью изобретения является упрощение состава входящих в реагент ингредиентов, его удешевление, а также расширение области использования при более низких температурах.
[9]Поставленная цель достигается тем, что комплексный реагент для обеззараживания вод, закачиваемых в нефтеносные пласты, содержит смесь полигексаметиленгуанидина гидрохлорида (ПГМГ-ГХ) – 5 – 20%, алкилдиметилбензиламмония хлорида (АДБАХ) – 5 – 20%, полиэтиленгликоля (ПЭГ) или метанола - 25 – 60% и воду до 100%.
[10]При этом оптимальное соотношение между входящими в реагент ПГМГ-ГХ и АДБАХ находится в интервале (1:4) ÷ (4:1).
[11]Предлагаемый комплексный реагент в обычных условиях представляет собой подвижную жидкость от светло-желтого до коричневого цвета, плотностью 1,1 – 1, 23 г/см3 и температурой застывания ниже минус 60oС, хорошо растворимую в пресной и минерализованной воде, закачиваемой в нефтеносные пласты.
[12]При анализе патентной и научно-технической литературы авторами не выявлено решений по применению заявленного реагента для предотвращения роста СВБ. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «новизна». Кроме того, заявленное решение не является очевидным, поскольку, хотя свойства ПГМГ-ГХ в сочетании с АДБАХ ранее и изучались, они никогда не рассматривались и не применялись в реагентах для предотвращения роста СВБ в нефтяной промышленности.
[13]Помимо указанного, ранее не была известна возможность предотвращения застывания реагента на основе ПГМГ-ГХ и АДБАХ при температурах ниже минус 60oС, то есть в случаях использования реагента, например, в условиях Крайнего Севера.
[14] Данные возможности реагента не были известны и были выявлены авторами впервые, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».
[15]Техническим результатом изобретения является высокая селективность вводимых в реагент биоцидных ингредиентов в отношении подавления роста и развития СВБ, а также хорошая растворимость реагента в воде и слабая в нефти, нетоксичность для людей и животных, взрыво- и пожаробезопасность, незастываемость при низких температурах, характерных, например, для условий Крайнего Севера.
[17]Модель пластовой воды плотностью 1,12 г/см3 освобождали от кислорода, заражали культурой СВБ, выделенной из нефтепромысловых пластовых вод до концентрации сероводорода 100мг/л и обрабатывали заявленным реагентом для подавления роста СВБ при различной дозировке входящих в реагент ингредиентов.
[18]В качестве эталонного образца использовали реагент, выбранный авторами в качестве прототипа.
[19]Пробы выдерживали 24 часа при 20-22oС, после чего часть обработанной пробы вносили в питательную среду, помещали в термостат и инкубировали 15 суток при 35oС. Эффективность действия реагента оценивали по появлению или отсутствию сероводорода в растворе. Наличие сероводорода идентифицировали раствором соли железа по выделению черного осадка.
[20]Результаты испытаний приведены в таблице 1.
[21]Критерием эффективности реагентабыла принята полная степень подавления СВБ при суммарной дозе входящих в него биоцидных ингредиентов, не превышающей 20 мг/л.
[22]Испытания проводили со следующими дозами входящих в образцы биоцидных ингредиентов.
[23]1. Эталонный – 20 мг/л; 40 мг/л и 50 мг/л.
[24]2. ПГМГ-ГХ – 20 мг/л и 50 мг/л; АДБАХ – 0 мг/л.
[25]3. АДБАХ – 20 мг/л и 50 мг/л; ПГМГ-ГХ – 0 мг/л.
[26]4. ПГМГ-ГХ – 16 мг/л; АДБАХ – 2 мг/л и 4 мг/л.
[27]5. АДБАХ – 16 мг/л; ПГМГ-ГХ – 2 мг/л и 4 мг/л.
[28]Таблица 1 - Результат анализа эффективности реагентов по подавлению СВБ при различных дозах входящих в него биоцидных ингредиентов
[29]| № образца | Бактерицидный эффект относительно СВБ при суммарной дозе входящих биоцидных ингредиентов (мг/л) |
| 18 | 20 | 40 | 50 |
| 1 | - | Неполное подавление | Неполное подавление | Полное подавление |
| 2 | - | Неполное подавление | Неполное подавление | Полное подавление |
| 3 | - | Неполное подавление | Неполное подавление | Полное подавление |
| 4 | Неполное подавление | Полное подавление | - | - |
| 5 | Неполное подавление | Полное подавление | - | - |
[31]Заявленный реагент испытывали на застывание при низких температурах, характерных для нефтедобычи в условиях Крайнего Севера, где температура воздуха периодически понижается до минус 60oС.
[32]Было показано, что при температурах от минус 30oС до минус 60oС введение в реагент ПЭГ либо метанола в количествах от 25 до 60% препятствует в указанном интервале его застыванию.
