Исследование эффективности применения методов борьбы с парафиновыми отложениями в технологических трубопроводах

Введение ……………………………………………………………………………..…..5
1. Анализ проблемы образования парафинов в процессе нефтедобычи……….…. 6
1.1 Классификация нефти по содержанию парафинов ……………………….……6
1.2 География распределения месторождений с высоким содержанием парафинов……………………………………………………………………………....7
1.3 Причины образования парафиновых отложений в процессе добычи нефти…8
1.3.1 Состав и свойства парафиновых отложений …………………………………8
1.3.2 Анализ условий образования парафинов………………………………………9
1.3.3 Причины образования парафиновых отложений в скважинах и линейных сооружениях……………………………………………………………………………12
2. Обзор современных методов борьбы с парафиновыми отложениями …………14
2.1 Превентивные меры при борьбе с парафиновыми отложениями (покрытия, химические, физические)……………………………………………………………...14
2.2 Методы удаления парафиновых отложений…………………………………..19
2.3 Способы борьбы с парафиновыми отложениями в технологических трубопроводах…………………………………………………………………………30
3. Обзор оборудования для механической борьбы с парафиновыми отложениями в технологических трубопроводах…………………………………………………….34
3.1 Внутритрубные снаряды, скребки………………………………………………..34
3.2 Характеристика используемого оборудования для удаления парафиновых отложений в трубопроводах………………………………………………………….36
3.3 Устройство камер приема, пуска, пропуска системы очистки и диагностики..42
3.4 Конструкция устьевого нагревателя…………………………………………….44
4. Эффективные технологии проведения работ для удаления парафиновых отложений(достоинства и недостатки)………………………………………………45
4.1 Химическое удаление парафиновых отложений……………………………….45
4.2 Механическое удаление парафиновых отложений в НКТ……………………..46
4.3 Тепловое удаление парафиновых отложений………………………………….52
Заключение …………………………………………………………………………….56
Список использованных источников ………………………………………………...57

Весь текст будет доступен после покупки

Кристаллизация и образование парафиновых отложений при добыче и транспортировке сырой нефти, приводят к ежегодным потерям в миллиарды долларов для нефтяной промышленности.
Проблема отложения парафинов ? одна из давних в нефтяной промышленности. Сырая нефть часто содержит парафины, которые осаждаются и прилипают к хвостовику, насосно-компрессорным трубам, насосным штангам и наземному оборудованию по мере того, как температура добываемого сырья снижается при нормальном ходе потока, подъема газа или откачки.
Тяжелые парафиновые отложения нежелательны, поскольку они уменьшают эффективный размер проточных трубопроводов и ограничивают производительность скважины. В случае сильного отложения парафина требуется удаление отложений механическими, термическими или другими способами, что приводит к дорогостоящим простоям и увеличению эксплуатационных расходов. Падение температуры жидкости — главный фактор образования асфальтосмолопарафиновых отложений. Сначала парафины кристаллизуются в жидкости, из-за чего наблюдается её помутнение, потом оседают на стенках труб. Позже в эти образования попадают частички нефти и различные механические примеси, и вот уже диаметр трубы начинает сокращаться.
Оседание асфальтосмолопарафиновых отложений — проблема не только трубопроводов, но и лифтовых и эксплуатационных колонн, а также открытых стволов в скважине. Здесь, помимо температуры добываемой жидкости, имеют значение пластовое давление, наличие газа и поверхности для осаждения асфальтосмолопарафиновых отложений.
Наиболее часто асфальтосмолопарафины образуются в скважинах, имеющих дебиты менее 20 м3 в сутки. Причём среди осложнённых преобладают скважины, имеющие ещё более низкий дебит по жидкости — до 5 м3 в сутки.
Несмотря на то, что механизмы образования отложений всё ещё требует детального изучения для понимания глубинных причин, на промыслах активно применяются технологии, направленные на предотвращение образования парафинов
Актуальность данной работы: решение проблемы парафиновых отложений обусловлена и тем, что в российской нефтедобывающей отрасли наблюдается рост трудноизвлекаемых ископаемых. Такие ресурсы характеризуются высокой вязкостью, выносом механических примесей, гидратными и асфальтосмолопарафиновыми отложениями.
Объектом исследования является процесс образования парафиновых отложений в технологических трубопроводах, предметом исследования – способы борьбы с парафиновыми отложениями в технологических трубопроводах.
Цель работы:
Рассмотреть проблему парафиновых отложений в систематической и всеобъемлющей форме, сделать выводы по материалам исследований.
Основные задачи магистерской диссертации:
1. Изучить классификацию нефтей по содержанию парафинов и географическое распределение таких нефтей в мире.
2. Рассмотреть вопросы, связанные с причинами образования парафиновых отложений в скважинах и линейных сооружениях.
3. Провести обзор современных технологий борьбы с парафиновыми отложениями в технологических трубопроводах.
4. Сделать выводы по проведенным исследованиям.

Весь текст будет доступен после покупки

1.3 Причины образования парафиновых отложений в процессе добычи нефти

1.3.1 Состав и свойства парафиновых отложений


Согласно историческому определению, органические соединения сырой нефти, называемые парафинами, должны быть нерастворимы в сырой нефти в производственных условиях. Это соединения с высокой молекулярной массой различных гомологических рядов. Классы соединений, которые могут быть обнаружены в месторождениях, включают:
- алифатические углеводороды 1 (как с прямой, так и с разветвленной цепью);
- ароматические углеводороды;
- нафтены;
- смолы и асфальтены.
В качестве основных компонентов макрокристаллических восков, нпарафины дают четко очерченные игольчатые кристаллы. Парафины с разветвленной цепью составляют основную часть парафиновых отложений.
Длинноцепочечные нафтеновые и ароматические парафины также способствуют образованию микрокристаллических парафинов и оказывают заметное влияние на тип роста кристаллов отложений [4].
Парафиновые отложения приводят к проблемам с парафинами при производстве и транспортировке. Микрокристаллический парафин вносит наибольший вклад в образование осадка на дне резервуара.
Окончательно установлено, что парафин, отложившийся во время добычи и транспортировки сырой нефти. В типичном случае анализ отложений на оборудовании нефтяной скважины показал, что содержание парафинов находится в пределах 52%, смолы и асфальтены <5%.
Парафиновые отложения представляют собой нормальные углеводороды (алканы) в диапазоне от приблизительно C (18) H (38) до C (38) H (78), смешанные с небольшими количествами разветвленных парафинов, моноциклических парафинов, полициклических парафинов и ароматических углеводородов.
Количество парафинов, обнаруженных в сырой нефти, колеблется от менее 1 до более 30 процентов [5].
Ориентировочный состав парафиновых отложений представлен в таблице 1.3.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Голонский П.П. Борьба с парафином при добыче нефти. - М.: Гостоптехиздат, 1960.
2. Люшин С.В., Репин Н.Н. О влиянии скорости потока на интенсивность отложения парафинов в трубах // Сб. борьба с отложениями парафина. - М.: Недра, 1965.
3. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. - М.: Недра, 1970.
4. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела: учебник для вузов: - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001 - 544 с.: ил.
5. Ященко, И. Г. Парафинистые и малопарафинистые нефти — закономерности пространственных и временных изменений их свойств / И. Г. Ященко // Технологии нефти и газа – 2009. – № 5. – С. 7-10.
6. Глущенко В. Н. Предупреждение и устранение асфальтеносмолопарафиновых отложений. Нефтепромысловая химия / В. Н. Глущенко, В. Н. Силин. - М. : Интерконтракт Наука, 2009. - 475 с.
7. Булатов А. В., Кусов Г. В., Савенюк. Асфальтосмолопарафиновые отложения и гидратообразования : предупреждение и удаление – Краснодар : ООО «Издательский Дом – Юг». Т. 1. – 2011. – 348 с.

Весь текст будет доступен после покупки