авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Разработка методики оценки эффективности и подбор растворителей асфальто-смолистых и парафиновых отложений на нефтепромысловом оборудовании

-- [ Страница 2 ] --

Получено, что в первом случае растворимость предварительно нагретых образцов в несколько раз ниже растворимости исходных образцов. Такое расхождение результатов, вероятно, связано с тем, что при нагревании отложения происходит перекристаллизация парафина и образуется более плотная и менее растворимая структура.

Глава третья. Разработана новая методика определения эффективности растворителей АСПО с учетом существующих недостатков методик, определены и обоснованы параметры проведения эксперимента, рассчитаны показатели качества методики, а также с помощью методики подобран эффективный растворитель для любого типа АСПО на основе гексена и толуола.

Разработка методики и её оценка осуществлялась в соответствии со стандартами ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений», РМГ 61-2003 «Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа», ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

Для обеспечения «стеночного эффекта» была попытка наносить АСПО в расплавленном виде на металлическую пластину. Данный способ неудобен и не позволяет получать равные массы отложений. Учитывая тот факт, что толщина отложений изменяется в широких пределах от 0 до 20 мм по высоте скважины, необходимо обеспечить различную толщину на металлической поверхности. Для этого была специально изготовлена стальная форма. Толщина отложения изменяется от 0 до 4 мм. На рисунке 2 показана форма для эксперимента.

Рисунок 2 – Форма для испытаний

Для обеспечения динамического режима используется перемешивающее устройство. Частота вращения при проведении эксперимента равна (165±5) мин-1. Циркуляция растворителя в таком режиме обеспечивается в скважине при помощи насосных агрегатов.

Время опыта составляет 1 час. Данное время получено экспериментально. По методике исследовалась динамика изменения эффективности растворителей СНПХ-7870 и смеси гексена с толуолом в соотношении 1:1 во времени. Эффективность отмыва АСПО-1, 4, 8, 10 растворителем СНПХ-7870 в течение 1 часа составляет 68-83%, а эффективность смеси гексена с толуолом составляет 75-94%. При увеличении времени контакта АСПО с растворителями до 1,5 часов эффективность возрастает незначительно, в среднем на 10-15%. Через 2 часа формы с АСПО полностью отмылись. Учитывая то, что максимальная эффективность растворителя составляет 100%, т.е. когда в форме отложения не осталось, необходимое время контакта отложения с растворителем должно быть таким, чтобы отмыв отложений происходил не полностью, при этом была возможность численно оценить и сравнить эффективности различных растворителей.

По методике предполагается предварительное расплавление отложения. Нанесение АСПО на форму в нативном виде технически сложно осуществить, а иногда просто невозможно из-за различной консистенции отложения. При нанесении АСПО на металлическую поверхность в расплавленном виде происходит сцепление кристаллов парафина с поверхностью за счет разницы температур отложения и металла. Тем самым мы обеспечиваем прочность налипания АСПО, но уменьшаем эффективность растворителя за счет перекристаллизации парафинов и уплотнения структуры АСПО в процессе нагрева. При налипании АСПО вручную на форму возникает субъективный фактор, зависящий от способностей лаборанта. Это приводит к увеличению погрешности методики.

Эксперимент проводили следующим образом. Навеску АСПО расплавляли на водяной бане с температурой (80±0,5)°С, гомогенизировали перемешиванием, далее содержимое стакана заливали в форму. Для проверки прочности налипания АСПО форму с отложением переворачивали. Форму с АСПО оставляли на сутки для высыхания до постоянной массы на открытом воздухе. Перед проведением испытания определяли массу формы с АСПО. Форму с АСПО опускали в стакан с растворителем объемом 50 см3, установленным на платформе перемешивающего устройства. По истечении 1 часа формы извлекали, высушивали и взвешивали. Для каждого образца проводили не менее двух параллельных определений.

В случае если отложение осталось в форме после испытания, рассчитывали эффективность Э по формуле.

, % (3)

За результат анализа Эср принимали среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений Э1 и Э2. Абсолютное значение разности результатов двух параллельных определений не должно превышать предела повторяемости r. В таблице 4 даны рекомендации по использованию растворителей, эффективность которых определена по методике.

Таблица 4 – Оценка эффективности растворителя

Эффективность, % Оценка Применение
От 20 до 50 Растворитель малоэффективный Не рекомендуется использовать на промысле
От 51 до 70 Растворитель среднеэффективный Возможно использование на промысле
От 71 до 90 Растворитель высокоэффективный Рекомендуется использовать на промысле

Проверка методики осуществлялась на отложении асфальтенового типа Кушкульского месторождения скв.154 (АСПО-4). На первом этапе по разработанной методике производился набор значений эффективностей толуола и прямогонного бензина в условиях воспроизводимости. В таблице 5 представлены результаты экспериментов. В качестве опорного значения эффективности растворителя принято среднее значение заданной совокупности результатов анализа, так как для данной измеряемой величины (эффективность растворителя АСПО) не существует теоретического или научно установленного значения либо аттестованного значения стандартного образца.

Таблица 5 – Результаты экспериментов определения эффективности толуола и прямогонного бензина

Растворитель Дата проведения опыта Эффективность, %
Э1 Э2
Толуол 28.04.08 65,07 72,65
88,04 74,62
05.05.08 65,65 63,21
66,91 62,94
07.05.08 68,96 77,37
78,79 71,50
12.05.08 88,98 83,52
80,09 76,83
14.05.08 73,52 78,15
68,45 72,14
Бензин прямогонный (БП) 28.04.08 44,83 36,04
44,46 33,43
05.05.08 39,76 30,74
28,75 28,38
07.05.08 47,50 46,63
49,07 36,50
12.05.08 59,71 57,68
55,89 53,90
14.05.08 50,24 46,46
56,04 50,66

Согласно методу расчета показателей качества методики, в программе «Excel» рассчитаны значения показателей качества методики, которые представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Значения показателей качества методики

Показатель Значение
Диапазон измерений, % от 20% до 90%
Показатель повторяемости (СКО повторяемости), r() 4
Показатель воспроизводимости (СКО воспроизводимости), R() 7
Показатель промежуточной прецизионности (СКО), R1(т, о)() 6
Показатель точности, ± (р=0,95) 15
Предел повторяе­мости r 10
Предел воспроиз­водимости R 20
Предел промежу­точной прецизи­онности R1(т, о) 18

Полученные результаты показателей качества методики приемлемы для оценки эффективности растворителей АСПО. На формирование погрешности измерений эффективности наибольшее влияние оказывают такие факторы, как случайные различия между составами отобранных проб АСПО, возможные изменения состава пробы АСПО вследствие ее хранения, а также действия оператора.

На втором этапе проведения экспериментов был произведен контроль повторяемости и воспроизводимости при реализации методики в лаборатории. Использовались индивидуальные углеводороды и технические продукты. Для каждого растворителя оперативный контроль предела повторяемости и воспроизводимости произведён 3 раза. Результаты представлены в таблицах 7 и 8.

Таблица 7 – Оперативный контроль предела повторяемости результатов

Растворитель Э1, % r1, % Э2, % r2, % Э3, % r3, %
Гексен 59,4 4,1 60,1 7,6 57,5 5,8
55,3 52,5 51,7
Ацетон 15,4 5,0 17,1 4,2 19,8 5,1
10,4 12,9 14,7
Изооктан 29,6 6,4 29,7 3,5 28,4 4,4
23,2 26,2 24,0
Толуол 74,7 6,3 80,5 5,0 81,0 2,4
68,4 75,5 78,6
Бензин прямогонный 58,0 7,2 58,3 2,9 53,3 4,7
50,8 55,4 48,6
СНПХ-7870 92,4 8,7 85,3 5,8 87,6 2,4
83,7 79,5 85,2

Таблица 8 – Оперативный контроль предела воспроизводимости результатов

Растворитель Э1, % R1, % Э2, % R2, % Э3, % R3, %
Толуол 72,6 9,0 63,1 13,2 62,9 16,6
81,6 76,3 79,5
Бензин прямогонный 47,7 13,0 35,2 12,4 52,3 16,9
34,7 47,6 35,4

Показано, что значение пределов повторяемости не превышает значения r=10%, а значение пределов воспроизводимости меньше полученного R=20%.

Методика аттестована в ФГУ «Центр стандартизации, метрологии и сертификации» РБ, внесена в Федеральный реестр методик выполнения измерений и используется в учебном процессе студентами и аспирантами.

С помощью методики подобран эффективный бинарный растворитель на основе гексена и толуола. На рисунке 3 показано изменение эффективности смеси гексена с толуолом в зависимости от объемного содержания каждого компонента в смеси для различных типов АСПО.

 Эффективность смеси для АСПО-1-7

Рисунок 3 – Эффективность смеси для АСПО-1 Надеждинского м., скв.32 (П), АСПО-4 Кушкульского м., скв.154 (А), АСПО-8 скв.13054 (П), АСПО-10 Кушкульского м., скв.283 (А)

Показано, что при определенном соотношении гексена и толуола эффективность повышается, в отличие от эффективности чистых компонентов. Оптимальное соотношение гексена и толуола составляет 40-60:60-40 % об.

По методике определили эффективность растворителя СНПХ-7870, который является высокоэффективным для различных АСПО и широко применяется на промыслах АНК «Башнефть», АНК «Татнефть» и других предприятиях. На рисунке 4 показано, что смесь гексена с толуолом проявляет эффективность выше, чем СНПХ-7870 в среднем на 10%.

  Эффективность бинарного-8

Рисунок 4 – Эффективность бинарного растворителя и СНПХ-7870

Данный состав для удаления АСПО может быть использован при обработке скважин без предварительного нагрева способом круговой циркуляции.

Глава четвертая. На основе анализа применяемых растворителей АСПО и теплохимических способов сформулированы требования, которым должен отвечать растворитель-теплоноситель. Исследованы составы на основе ароматических углеводородов, являющиеся побочными продуктами и кубовыми остатками нефтехимических производств. Разработана эффективная технология удаления АСПО с применением составов в качестве растворителей-теплоносителей. Предложен вариант утилизации АСПО после обработки скважины по данной технологии с получением мазутов.

Растворитель-теплоноситель для удаления АСПО должен отвечать следующим требованиям: температура вспышки не менее 90°С; плотность не менее 0,95 г/см3; приемлемая взрыво- и пожароопасность при нагреве; высокая растворяющая способность ко всем типам АСПО; многократное использование растворителя; стабильность химического состава при нагревании; антикоррозионные свойства; низкая растворимость в воде; доступность и низкая стоимость.

Объектами исследований выбраны кубовый остаток ректификации этилбензола (КОРЭ) и тяжелая смола пиролиза (ТСП), физико-химические свойства которых представлены в таблице 9.

Таблица 9 – Свойства ТСП и КОРЭ

Показатель ТСП КОРЭ
Плотность при 20 °С, г/см3 1,064 0,964
Фракционный состав, °С: н.к. 50% 75%-к.к. 172 278 430 200 315 410
Массовая доля воды, % масс. следы 0,12
Температура вспышки в открытом тигле, °С 111 120
Вязкость кинематическая при 80 °С, м2/с 5,02*10-6 2,39*10-6
Температура застывания, °С -35 -60 (не застывает)
Массовое содерж. серы, % масс. отсутствует отсутствует

Опытным путем оценивали проникающую и растворяющую способности ТСП и КОРЭ. Формы с различными АСПО помещали в стаканы с ТСП и КОРЭ в объёме 30 мл при температуре 20°С. На протяжении 7 дней наблюдали за опытом, периодически каждые 12 часов вынимали форму с отложением и переворачивали. Если отложение отслоилось от формы, опыт прекращали, фиксируя время. Остаточную массу АСПО высушивали и взвешивали на весах, определяли эффективность растворителя. В таблице 10 показаны результаты опытов.

Таблица 10 – Результаты определения растворяющей и проникающей способностей ТСП и КОРЭ

Тип АСПО АСПО-1 (П) АСПО-2 (П) АСПО-4 (А) АСПО-7 (П) АСПО-8 (П) АСПО-9 (П) АСПО-10 (А)
ТСП
Время, ч 168 168 96 168 96 144 168
Э, % 20,6 33,4 37,8 15,2 35,3 38,5 33,6
КОРЭ
Время, ч 156 144 84 144 72 120 144
Э, % 23,6 35,2 39,4 20,3 40,7 42,5 35,7


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.