На главную написать письмо карта сайта
Публикации
Первая фирма патентных поверенных
изобретения, полезные модели, промышленные образцы, товарные знаки, фирменные наименования, ноу-хау, произведения науки, литературы и искусства...
Почему это надо
Как это делается
Почему выбирают нас
Наши клиенты
Это интересно
Обучение
Стоимость услуг
Вопросы и ответы
Неотложные меры
Законодательство
Публикации
Наши патенты
Наши товарные знаки
Олимпийские товарные знаки
Звездные товарные знаки
   
© 2002 (Вестник Инжинирингового центра ЮКОС, №5, с.46-48;
версия для сайта Первой фирмы Патентных поверенных)

Маргарита Сафина, патентный поверенный РФ, зав. группой Уфимского филиала ООО «ЮганскНИПИнефть»,
Альфира Султанова, инженер Уфимского филиала ООО «ЮганскНИПИнефть»

Новые термохимические составы для удаления АСПО:
обоснование перспективности и технико-экономического уровня

На основе патентных исследований доказаны перспективность и технико-
экономические преимущества новых термохимических составов для удаления АСПО

При добыче, хранении и транспорте нефти на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования и в призабойной зоне пласта накапливаются нефтяные АСПО, снижающие проницаемость призабойной зоны пласта, уменьшающие рабочее сечение трубопроводов и полезную емкость резервуаров.

Для удаления высокоплавких АСПО Уфимским филиалом ООО «ЮганскНИПИнефть» были разработаны и запатентованы на имя ООО «Центр исследований и разработок ЮКОС» два термохимических состава:

1) термохимический состав для удаления АСПО, включающий нитрит натрия, технический водный аммиак, сульфаминовую кислоту и воду (патент РФ №2186948 с приоритетом от 25.05.01. авторов Рагулина В.В., Шавалеева Н.М., Хасанова М.М. и Михайлова А.Г.);

2) термохимический состав для удаления АСПО, включающий нитрит натрия, органический растворитель, сульфаминовую кислоту и воду (патент РФ №2203411 с приоритетом от 03.01.02. авторов Рагулина В.В., Шавалеева Н.М., Герасимова Ю.В. и Латыпова О.А.).

Сульфаминовая кислота содержит окисляемый амидный азот и кислотную функцию. Амидная группа сульфаминовой кислоты окисляется нитритом натрия с образованием гидросульфата натрия, воды и газообразного азота. Реакция окисления протекает только в кислой среде, и сульфаминовая кислота является одновременно инициатором реакции.

С целью оценки перспективности и технико-экономического уровня разработанных составов проведены патентные исследования.
При изучении патентной информации по термохимическим составам и технологиям удаления АСПО, опубликованной с 1994 года, выявлено 34 охранных документа. Из них 18 документов принадлежат российским фирмам и изобретателям, 15 получены бразильской фирмой Petroleo Brasileiro S.A. Petrobras, 1 патент принадлежит канадской фирме Baker Oil Tools, Inc.

В США, Великобритании, Германии, Франции и Японии изобретательская деятельность по данной проблеме не выявлена.
При анализе динамики патентования установлено, что бразильская фирма Petroleo Brasileiro S.A. Petrobras наибольшую активность проявляла с 1992 по 1997 год. Ею проводилось патентование изобретений как у себя в стране, так и за рубежом, что говорит об определенном интересе к термохимическим методам удаления АСПО не только в Бразилии, но и в странах патентования: США, Великобритании, России и ЕПВ. В целом из 15 патентов, защищенных бразильской фирмой, 7 – национальные и 8 – патенты-аналоги, полученные в других странах и ЕПВ.

В России патентование термохимических составов и технологий удаления АСПО носит нестабильный характер: с 1990 года по 1994 год имеют место единичные случаи патентования, пик изобретательской активности приходится на 1996-1997 годы (по 4 изобретения); в 1998 и 2000 годах было запатентовано по 2 изобретения.

Среди российских патентообладателей ведущее положение занимает Беляев Ю.А.- 8 изобретений; ОАО Всероссийскому нефтегазовому научно-исследовательскому институту им. академика А.П. Крылова принадлежат 2 патента на изобретения.

Анализ динамики патентования и процессов взаимного патентования показывает, что интерес к проблеме термохимического удаления АСПО более выражен в Бразилии и в России; в США и Великобритании выданы патенты бразильской фирме, но отсутствует национальное патентование.

В связи с этим разработка новых термохимических средств удаления АСПО представляется актуальной для России и других стран, имеющих проблемы с предупреждением АСПО.

В процессе анализа технической сущности запатентованных изобретений выявлены три тенденции разработки термохимических составов и технологий удаления АСПО:

• применение щелочных, щелочноземельных металлов или щелочных растворов
• применение азотгенерирующих составов (АГС)
• применение различных реагентов совместно с соляной кислотой

Недостатки первой из указанных тенденций связаны с возможностью образования взрывоопасных продуктов и значительной коррозионной агрессивностью реагентов (в том числе изобретения Беляева Ю.А.).

Третья из указанных тенденций, подтверждаемая незначительным количеством охранных документов, предполагает совместное применение с соляной кислотой таких реагентов, как карбамид, диэтиламин и др. и значительно менее эффективна по теплотообразованию.

Применение АГС защищено примерно равным количеством охранных документов с применением щелочных, щелочноземельных металлов или щелочных растворов, но является наиболее перспективным, в частности, благодаря эффективности за счет высокого теплотообразования при отсутствии взрывоопасности продуктов реакции, а также за счет механического перемешивания системы выделяющимся азотом. Именно в этом направлении работает бразильская фирма Petroleo Brasileiro S.A. Petrobras.

Из российских разработчиков в направлении создания АГС работают Балепин А.А.(пат.№2070283: внутрипластовая экзотермическая реакция нитрита натрия, соляной кислоты и кислородсодержащего органического соединения), Институт химии нефти СО РАН (пат.№2146725: экзотермическая реакция нитрита натрия и хлорида аммония в присутствии ПАВ и хлористого алюминия в качестве инициатора реакции), Позднышев Г.Н.(пат.№2165011: экзотермическая реакция нитрита натрия с карбамидом и соляной кислотой в обратной эмульсии).

Известные АГС включают, таким образом, окисляющие и восстанавливающие азотсодержащие реагенты, возможно, эмульгирующие компоненты, а также специальные инициаторы (активаторы) реакции. Закачка реагентов осуществляется чаще всего в три стадии.

Оценка технико-экономического уровня новых составов проведена путем сравнения показателей:
• эффективности удаления АСПО,
• технологичности,
• коррозионной и экологической опасности и
• стоимости реагентов,
достигаемых новыми составами и наиболее близкими аналогами (таблица). Сравнение убедительно показало преимущества разработанных составов в плане эффективности удаления АСПО, технологичности (закачиваются лишь 2 оторочки реагентов без применения специального инициатора реакции), экологической безопасности и доступности реагентов.

Новые термохимические составы для удаления АСПО, таким образом, разработаны в русле наиболее перспективного направления решения проблемы, а именно в русле применения азотгенерирующих составов - и имеют несомненные технико-экономические преимущества перед российскими и зарубежными аналогами.

Приложение

Таблица. Показатели технического уровня объекта разработки

Показатели
Аналоги
RU 2070283
Балепин А.А.

RU 2146725
Инст. химии нефти СО РАН
RU 2165011
Позднышев Г.Н.
RU 2173812
Petroleo Brasileiro S.A.
US 5824160
Petroleo Brasileiro S.A.
US 6003528
Petroleo Brasileiro S.A.
Объект разработки - новые составы
Эффективность удаления АСПО
100%
Неполное удаление за счет осадкообразования гидроокиси алюминия Недостаточная из-за низкого теплового эффекта 100% удаление парафинов 100%
удаление парафинов
100 %
удаление парафинов
100 % удаление АСПО
Технологичность
Последовательная закачка 3-х
оторочек
2 оторочки,
дополнительно применяется инициатор реакции
Последовательная закачка 3-х
оторочек
Сложность из-за применения специального активатора Сложность из-за применения специального активатора Сложность из-за применения специального активатора Технологичен: 2 оторочки, не требуется специального инициатора реакции
Коррозия Имеет место за счет применения соляной кислоты
Имеет место за счет подкисления среды хлоридом алюминия Имеет место
за счет применения соляной кислоты
Невысокая за счет применения уксусной кислоты Относительно
невысокая
Относительно
невысокая
Относительно
невысокая
Экологическая безопасность
Безопасен


Гидрооксиды алюминия загрязняют окруж. среду. Образуются токсичные окислы азота Безопасен Применение токсичных алифатических полиангидридов Применение токсичных алифатических сополиангидридов Безопасен
Стоимость реагентов Высокая
стоимость кислородосодержащих органических соединений
Стоимость сравнима со стоимостью
разработанных объектов
Несколько дешевле стоимости разработанных объектов Высокая стоимость уксусной кислоты Высокая стоимость
алифатических полиангидридов
Высокая стоимость алифатических сополиангидридов Используются доступные крупнотоннаж. промышленные реагенты


© Первая фирма Патентных поверенных, 2004-2017
с 25.03.2008

с 16.09.2004