Исследование ингибиторов парафиноотложений для нефтяного сырья различной природы

1 Литературный обзор 8
1.1 Проблема транспортировки нефтяного сырья 10
1.2 Основные понятия о нефтяной дисперсной системе 13
1.3 Варианты борьбы и предупреждения отложений 16
1.4 Механизм действия химических реагентов 21
2 Методическая часть 24
2.1 Объекты исследования 24
2.2 Методы и методики проведения исследований .……………………...26
3 Экспериментальная часть 33
3.1 Исследование физико-химических свойств исходной нефти 33
3.2 Изучение влияния реагентов на физико-химические свойства нефти 35
3.3 Разработка рекомендаций по использованию реагентов 61
Выводы 63
Список литературы 65

Весь текст будет доступен после покупки

Улучшение вязкостно-температурных свойств нефти является актуальной задачей на сегодняшний день, т.к. от данных исследований и внедрения в производство инноваций напрямую зависит транспортировка нефти по трубопроводам и затраты на перекачку нефти в целом.
На нефтепроводах, перекачивающих реологически сложные нефти, применяются специальные технологии транспортировки, основанные на внесении в поток либо дополнительной тепловой энергии - «горячая» перекачка, трубопроводы с системами попутного электроподогрева, либо различного рода разбавителей и добавок (присадок), улучшающих текучесть перекачиваемой нефти. Однако присадки зачастую имеют направленное действие на решение только одной проблемы (например, снижение температуры застывания или снижение вязкости) и часто высокую стоимость. Также при добыче смолистых нефтей серьезной проблемой, вызывающей осложнения в работе скважин, нефтепромыслового оборудования и трубопроводных коммуникаций, является образование асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), формирование которых приводит к снижению производительности системы и эффективности работы насосных установок.
В связи с этим встает необходимость обработки нефти без добавления каких-либо химических реагентов, однако, с помощью которой улучшатся низкотемпературные свойства нефтяного сырья, и будет прекращено выпадение асфальтосмолопарафиновых отложений на стенках оборудования.
Несмотря на большое разнообразие методов обработки нефтяного сырья для улучшения его свойств, проблема еще далека от разрешения и остается одной из важнейших в отечественной нефтедобывающей отрасли.
Данная проблема приводит к износу оборудования, снижению добычи нефти, увеличению расхода электроэнергии при ее откачке, простаиванию скважин и, соответственно, экономическим потерям
В связи с этим была поставлена цель работы – Разработать рекомендации для улучшения вязкостно-температурных свойств нефтяного сырья посредством введения различных ингибиторов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать физико-химические свойства исходного нефтяного сырья различного состава
2. Изучить влияние состава и концентрации ингибиторов на вязкостно-температурные свойства объектов исследования
3. Разработать рекомендации по использованию ингибиторов для улучшения вязкостно-температурных свойств объектов исследования
Научная новизна работы заключается в установлении зависимости природы и концентрации ингибитора парафиноотложений на вязкостно-температурные свойства нефтяного сырья различного состава.
Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по использованию ингибиторов. Описаны варианты смешения для более эффективного распределения присадок по потоку нефти в промысловых условиях.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Проблема транспортировки нефтяного сырья
Процессы добычи, сбора, подготовки и реализации нефти всегда осложняются комплексом проблем: переохлаждение скважинной продукции на дне моря, недостаточное буферное давление добывающей скважины для преодоления встречных потоков, образование парафиновых пробок по причине охлаждения пластового продукта, образование водонефтяных эмульсий, солеотложений. В частности, накопление асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в глубинно-насосном оборудовании и трубопроводах приводит к резкому снижению эффективности насосных установок и ухудшению продуктивности добывающих скважин в целом [1].
Таким образом, проблема образования упомянутых отложений напрямую связана с проблемой плохой прокачиваемости скважинной или товарной продукции.
Из-за интенсивного образования асфальтосмолопарафиновых отложений нормальная и эффективная эксплуатация скважин без постоянных процедур депарафинизации невозможна, так как необходимо увеличение межремонтного периода, эксплуатационных затрат на обслуживание.
На образование АСПО оказывают существенное влияние следующие факторы [1-3]:
? снижение давления на забое скважины и связанное с этим нарушение гидродинамического равновесия газожидкостной системы:
В случае, когда забойное давление меньше давления насыщения нефти газом, равновесное состояние системы нарушается, вследствие чего увеличивается объем газовой фазы, а жидкая фаза становится нестабильной. Это приводит к выделению из нее парафинов. Равновесное состояние нарушается в пласте, и выпадение парафина возможно как в пласте, так и в скважине, начиная от забоя.
? интенсивное газовыделение:
На интенсивность образования парафиноотложений оказывает влияние процесс выделения и поведения газовых пузырьков в потоке смеси. Известно, что газовые пузырьки обладают способностью флотировать взвешенные частицы парафина. При контакте пузырька с поверхностью трубы частицы парафина соприкасаются со стенкой и откладываются на ней. В дальнейшем процесс отложения парафина нарастает вследствие его гидрофобности. На стенке трубы образуется слой из кристаллов парафина и пузырьков газа. Чем менее газонасыщен этот слой, тем большую плотность он имеет. Поэтому более плотные отложения образуются в нижней части подъемных труб, где пузырьки газа малы и обладают большей силой прилипания к кристаллам парафина и стенкам трубы [4].
? изменение скорости движения газожидкостной смеси и отдельных ее компонентов:
Интенсивность образования АСПО во многом зависит от скорости течения жидкости. При ламинарном характере течения, то есть низких скоростях потока, формирование АСПО происходит достаточно медленно. С ростом скорости (при турбулизации потока) интенсивность отложений вначале возрастает. Дальнейший рост скорости движения газожидкостной смеси ведет к уменьшению интенсивности отложения АСПО: большая скорость движения смеси позволяет удерживать кристаллы парафина во взвешенном состоянии и выносить их из скважины [4,5].
? влияние электризации:

Весь текст будет доступен после покупки

1. Melekhin S.M. Determination of the efficiency of wax deposition prevention methods // Bulletin of PNRPU. Geology. Oil & Gas Engineering & Mining. – 2016. –№15. – P. 61-70
2. Mitroshin A.V. Determinaton of the Minimum Measures in the well to prevent the formation of Asphalt-Resin-Paraffin Deposits // Perm Journal of Petroleum and Mining Engineering. – 2021. – №21. – P. 94-100
3. Fokeeva L.H., Kimetova R. Asphalten-resin-Paraffin Deposits (ARPD) and Its impact on Oil and Gas Production // Helix. – 2019. – №9. – P. 5635-5638
4. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. – М.: Недра, 1970. – 192 с.
5. Чистов Д.И., Р.Ф. Сафаргулов Р.Ф. Технология борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями и комплекс оборудования для ее реализации // Булатовские чтения. – 2022. – №1. – С. 328-330.
6. Бальдельдина О.Ж., Н.Г. Дарибаева Н.Г., Б.М. Нуранбаева Б.М. Особенности строения и свойств парафинистых нефтей Казахстана, влияющие на эффективность мероприятий при борьбе с парафиноотложениями // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – № 4. – С. 100-106.
7. Устькачкинцев Е.Н., Мелехин С.В. Определение эффективности методов предупреждения асфальтосмолопарафиновых отложений // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2016. – Т.15. – №18. – С. 61-70.

Весь текст будет доступен после покупки