199907. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fúrási folyadékokban alkalmazható inhibitor kompozíciók előállítására
1 HU 199907 B 2 A találmány fúrási folyadékokban alkalmazható inhibitor kompozíciók előállítására vonatkozik. Az eljárás során aldehidekkel kondenzált aminokat tartalmazó kompozíciót állítunk elő. Ez a termék alkalmazható fémek felületén kialakuló korrózió gátlására, különböző folyadékokban, közegekben, filmképzőként vagy bevonatként. A fúrás során fellépő korróziós problémák döntő részét az öblítőfolyadékban oldott, vagy a technológia során kialakuló fúrt rétegekből bekerülő gázkomponensek (oxigén, szén-dioxid, kén-hidrogén) okozzák. A számos előforduló kár közül egyik legnagyobb a fúrórúd törése, ami komoly technikai nehézségeket és ezzel együtt nagy anyagi kárt okoz. Természetes, hogy ezt a hátrányos folyamatot sokan vizsgálták és az okok elemzésekor megállapították, hogy a fúrórúd törésének 75-80,T-ban a kémiai és elektrokémiai korrózió az oka. (Patton, C.C. Corrosion fatigue causes bulk of drillstring failures. Oil and Gas Journal, 1974. júl.) Ez a hátrányos folyamat az öblítőfolyadék körültekintő és a technológia minden lépését szem előtt tartó kezelésével számottevően csökkenthető. Megállapították a kísérletek során, hogy vannak olyan szerves adalékanyagok (ligno-szulfonátok, humátok, tannátok) melyek oxigén-akceptorként funkcionálnak. (Cox, T.: Today’s muds make corrosion control a must drill pipe. The Drilling Contractor, 1975. may-june 37 — 42.) További munkák azt mutatták, hogy a korrózió nagyobb mértékű csökkentése érhető el, ha olyan vegyületeket használnak (nátrium-karbonát és cink-oxid), melyek az oxigént és a kén-hidrogént kötik meg. (Bush, H.E.: Treatment of drilling fluid to combat corrosion, SPE preprint No 5123 (1974). Ezen túlmenően előnyös hatás érhető el a pH érték szabályozásával is. Ezek az említett megoldások azonban csak mérséklik, de nem küszöbölik ki a korróziót. Újabb kísérletek azt bizonyították, hogy sokkal hatékonyabb a korróziós inhibitorok alkalmazása. Legjobbaknak bizonyultak ezek között is a filmképző amin típusú inhibitorok. Ilyen jellegű inhibitor pl. az NL Báróid cég (USA) COAT-415 márkajelű terméke, mely hosszú szénláncú aminok keveréke. Ennek az anyagnak korrózió gátló hatása jó, hátránya azonban, hogy rendkívül erőteljesen adszorbeálódik az öblítőfolyadék anyag-ásvány részecskéin, és kémiai felépítésénél fogva hidrofobizálja az agyagásványokat, koagulálja a rendszert, ami súlyos műszaki következményekkel járhat. Az említetteken kívül különös problámát jelent a lyukbefejező és packerfolyadékként alkalmazott nagysűrűségű elektrolit oldatok (NaCl, KCl, CaCl2, CaBrj stb.) okozta korrózió. Hosszú időtartamú kontaktus és nagy hőmérséklet esetén a korrózió mértéke igen jelentős lehet (HUDSON,T.E.-SCHMIDT.D.D.: Effect of temperature and composition on the corrosion rates of heavyweight brines. Drilling, 1983. febr. 72,76.). Ilyen elektrolit típusú rendszerekben a már említett Báróid cég COÀT-B-1400 márkajelű terméke alkalmazható. Ez az inhibitor kémiai összetételét tekintve metanollal kevert heterociklusos amin. Ezt az anyagot azonban csak tiszta, szilárdanyagmentes folyadékban célszerű alkalmazni, mert a szennyező szilárd fázison rendkívül nagymértékben adszorbeálódik, s ezzel hatékonysága számottevően csökken. Ezen kívül alkalmazása környezetszennyezési problémákat okoz. Az eddig felsorolt technológiákon kívül, a kutak termeltetése során is merülhetnek fel súlyos korróziós problémák. Például ha a mélyben elhelyezkedő kőzetrétegből kitermelt folyadék korrózív komponenst tartalmaz és a fennálló lyukviszonyok lehetővé teszik a vízgőz kondenzálódását, úgy feltétlenül korrózióval kell számolni. A munkafolyamatok során fellépő korróziót rendszerint csak jól tervezett és következetesen végrehajtott védekező (inhibitor adagolási) programmal lehet mérsékelni, vagy ideális esetben megakadályozni (BRADBURNJ.B.KALRA.S.K.: Corrosion mitigation) A critical facet of well completion design. SPE Preprint No.11185 (1982). Az eljárások közül a leggyakrabban az ún. folyamatos injektálás módszerét alkalmazzák, ami azt jelenti, hogy a korróziós inhibitort folyamatosan juttatják a kitermelt folyadék áramba, ilymódon az állandó korrózióvédelem biztosított. E célra pl. A Báróid cég COAT-C1815 és COAT-A1221 jelű termékei alkalmazhatók. Ezeknek az anyagoknak viszont az a hátránya, hogy olajban oldódó, vízben csak kismértékben diszpergálódó típusúak, így a jelentősen változó termelési körülményekhez sok esetben nehezen illeszthetők. A Báróid (USA) cég említett inhibitorainak (COAT) összetétele pontosan nem ismert, mert a cég azt gyártási titokként kezeli. A felsorolt anyagokon kívül még számos inhibitor kompozíció, ismert, melyeket a gyakorlatban is alkalmaznak. Ezekből az alábbiakban ismertetünk néhány — az irodalomból vett — megoldást. A 0065191 sz. E.P. szabadalmi leírás víz-olaj rendszerek korróziós inhibitoraként polimaleinsav-amint említ, (mól-tömeg: 200—1500). Ez az anyag hatékony HjS és CO2 tartalmú folyadékokban is. Az előbbiekhez hasonló rendszerben történő alkalmazásra amin-dikarboxilsav vegyületet javasol a 4 344861 sz. US szabadalmi leírás. Az olajkutak fúrásához és savazásához alkalmas tetrahidropirimidin alapú inhibitort ismertet a 4 387074 US szabadalmi leírás. CO2 és/vagy HiS-tartalmú közegekben a 4315087 sz. US szabadalmi leírás szerint kvaterner poliamino-amid inhibitort javasolnak. A 4 309383 sz, US szabadalmi leírás szerint sósvizes öblítőközeg korróziójának csökkentésére alkalmas az u-l,4-tiazinalkán-foszforsav ammóniumsója. A 812742 sz. szovjet szabadalmi leírás szerint 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
