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 | 2 ||

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

-- [ Страница 3 ] --

Опыт показывает, что молекулы КОРЭ и ТСП проникают между металлической поверхностью и отложением, тем самым вытесняют АСПО с поверхности металла. Растворение АСПО в ТСП и в КОРЭ протекает медленно в статическом режиме при температуре 20°С.

Исследовано влияние температуры растворителей КОРЭ и ТСП на скорость растворения АСПО. Образец отложения, нанесенного на металлическую форму, опускали в нагретый растворитель и фиксировали время, за которое отложение полностью растворится. Масса отложений в опыте составляла (2,2±0,3) г в зависимости от плотности АСПО. Для АСПО-4, 8 аналогично определяли время расплавления в воде. Полученные смеси АСПО с КОРЭ и ТСП однородные по составу, после охлаждения до 0°С отложение не выпадает в осадок. На рисунках 5 и 6 показано, что скорость растворения АСПО для отложений парафинового основания больше, чем для АСПО асфальтенового типа.

АСПО-4: Кушкульское м. скв.154 (А);

АСПО-7: Чекмагушевское м. скв. 400 (П);

АСПО-8: НГДУ-1 «Белкамнефть» скв.13054 (П);

АСПО-9: Четырманское м. скв. 1289 (П);

АСПО-10: Кушкульское м. скв.283 (А)

Рисунок 5 – Влияние температуры на время растворения АСПО в ТСП

АСПО-4: Кушкульское м., скв.154 (А);

АСПО-7: Чекмагушевское м., скв. 400 (П);

АСПО-8: НГДУ-1 «Белкамнефть», скв.13054 (П);

АСПО-9: Четырманское м., скв. 1289 (П);

АСПО-10: Кушкульское м., скв.283 (А)

Рисунок 6 – Влияние температуры на время растворения АСПО в КОРЭ

Температуры плавления АСПО находятся в диапазоне 54-72,5 °С. Причем температура плавления АСПО асфальтенового основания выше, чем парафинового, и составляет 69,5-72,5 °С. Эти данные необходимо учитывать при обосновании температуры подогрева растворителя при теплохимических обработках скважин.

Установлено, что в системе «вода – АСПО» протекает только процесс плавления, а в системе «растворитель – АСПО» одновременно протекают два процесса – растворение и плавление. При нагревании растворителя до 70°С в системе преобладает процесс растворения, а свыше 70°С – процесс плавления АСПО. При температуре 80°С происходит плавление АСПО независимо от рода теплоносителя. Получено, что минимальная температура нагрева растворителя, обеспечивающая высокую скорость растворения отложений, равна 70С.

При определении кинематической вязкости смесей отложений с КОРЭ и ТСП показано, что вязкость смесей увеличивается с увеличением содержания в них АСПО. На рисунке 7 показано, что вязкость смесей с отложениями асфальтенового основания несколько выше, чем с отложениями парафинового основания.

АСПО-4: Кушкульское м., скв.154 (А); АСПО-8: НГДУ-1 «Белкамнефть», скв.13054 (П)

Рисунок 7 – Кинематическая вязкость смесей АСПО с КОРЭ и ТСП при 50 и 80°С

С целью определения степени насыщения растворителя в ТСП и КОРЭ поочередно растворяли отложения при температуре 80°С на водяной бане. Исследования показали, что растворение первого образца АСПО в КОРЭ и ТСП происходит с той же скоростью, что и последнего. Растворитель не насыщается по мере увеличения содержания в нем АСПО, увеличиваются вязкость полученного продукта, плотность, температура вспышки. При повторном разогреве смеси растворение отложений происходит аналогично.

Определены температуры застывания для некоторых смесей АСПО с КОРЭ и ТСП по стандартной методике. Установлено, что температура застывания смесей АСПО с КОРЭ и ТСП зависит от массового содержания в них отложений. Чем больше содержание парафинов в АСПО, тем температура застывания смеси выше.

Использование КОРЭ и ТСП на промысле возможно многократно, количество обработок будет зависеть от количества АСПО в скважине. Высокая плотность растворителей способствует увеличению времени пребывания растворителей в зонах наибольших скоплений отложений в скважине, отсутствие серы в составе растворителей придает им антикоррозионные свойства, а температура вспышки более 100°С обеспечивает возможность нагрева растворителей до 100°С.

На рисунке 8 показана принципиальная схема обработки скважины с применением растворителей-теплоносителей.

1-пласт, 2-обсадная колонна, 3-колонна НКТ, 4-насос, 5-АСПО, 6-нагнетательная линия, 7-насосный агрегат, 8-ёмкость с растворителем, 9-нагревательный аппарат, 10-ёмкость с отработанным растворителем и АСПО.

Рисунок 8 – Принципиальная схема обработки скважины с помощью растворителей-теплоносителей

Растворитель нагревается в аппарате 9 до 70-100°С и подается в затрубное пространство самотеком на прием глубинного насоса 4 с последующей циркуляцией по замкнутому циклу (круговая циркуляция), дополнительно подогреваясь до заданной температуры, проходя через теплообменник. Циркуляция продолжается до тех пор, пока разница температур входящего и выходящего потока из колонны НКТ не будет превышать 20°С. Смесь отработанного растворителя и АСПО направляется в ёмкость 10. Эффективность данного способа обработки колонны НКТ обусловлена тем, что на АСПО растворитель-теплоноситель оказывает одновременно тепловое и химическое воздействие, что способствует более быстрому удалению отложений с поверхности нефтепромыслового оборудования.

Полученная смесь АСПО и растворителя-теплоносителя после отделения механических примесей и воды на специальных установках может быть использована в качестве мазута, физико-химические свойства которого зависят от содержания АСПО в растворителе. Показатели качества полученных смесей представлены в таблицах 11 и 12.

Таблица 11 – Показатели качества полученных смесей АСПО с ТСП

Наименование показателя АСПО 15% АСПО 30% Марка мазута
№4 №8 №4 №8 М40 М100
Вязкость при 80°С, м2/с 25,6*10-6 18,56*10-6 36,6* 10-6 26,45* 10-6 не более 59,0 не более 118,0
Температура вспышки в открытом тигле, °С 115 114 118 116 не ниже 90 не ниже 110
Температура застывания, °С 6 9 20 23 не выше 10 не выше 25

Таблица 12 – Показатели качества полученных смесей АСПО с КОРЭ

Наименование показателя АСПО 15% АСПО 30% Марка мазута
№4 №8 №4 №8 М40 М100
Вязкость при 80°С, м2/с 2,6* 10-6 2,5* 10-6 3,8* 10-6 3,4* 10-6 не более 59,0 не более 118,0
Температура вспышки в открытом тигле, °С 123 125 125 126 не ниже 90 не ниже 110
Температура застывания, °С -24 -18 4 10 не выше 10 не выше 25

Получено, что смесь ТСП с содержанием АСПО до 15 % масс. может быть использована в качестве мазута марки М40, а при содержании АСПО до 30% масс. - марки М100, а смесь КОРЭ с содержанием АСПО до 30% - марки М40. В отличие от смесей АСПО с ТСП смеси КОРЭ с АСПО менее вязкие и имеют более низкие температуры застывания. Увеличение содержания АСПО в смеси приведет к повышению температуры застывания. Смеси с низким содержанием АСПО в растворителях ТСП (до 7%) и КОРЭ (до 10%) возможно использовать повторно для удаления отложений тем же способом, при этом растворяющая способность растворителей не снижается.

Стоимость 1 тонны растворителей, предлагаемых сегодня на рынке, составляет более 20 тысяч рублей за 1 тонну, тогда как стоимость растворителей (тяжелой смолы пиролиза и кубового остатка ректификации этилбензола) составляет в среднем 6-9 тысяч рублей за 1 тонну. Экономия средств на обработку скважин только за счет снижения стоимости растворителя составит более 10 тыс. рублей на 1 тонну растворителя.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

  1. Показано, что существующие методики определения эффективности растворителей АСПО имеют ряд недостатков, приводящих к высокой погрешности и большим расхождениям полученных по ним результатов и промысловых испытаний растворителей.
  2. Разработана новая методика определения эффективности растворителей АСПО на поверхности нефтепромыслового оборудования, показатель точности методики равен 15%.
  3. Подобран эффективный бинарный растворитель на основе гексена и толуола в соотношении 40-60:60-40 %об., эффективность которого подтверждена результатами опытно-промысловых испытаний.
  4. Установлена высокая растворяющая способность смесей ароматических углеводородов, в частности кубового остатка процесса ректификации этилбензола и тяжелой смолы пиролиза, по отношению к любому типу АСПО при их нагревании. Установлено повышение скорости растворения АСПО при повышении температуры растворителей до температур плавления отложений (50-70°С) и выше.
  5. Определена минимальная температура (70С) нагрева растворителя, обеспечивающая высокую скорость растворения отложений. Показано, что применение технологии теплохимического удаления АСПО с применением КОРЭ или ТСП наиболее эффективно для отложений асфальтенового типа.
  6. Применение технологии теплохимического удаления АСПО с применением КОРЭ или ТСП обеспечивает уменьшение затрат на обработку скважины за счет сокращения времени обработки и снижения стоимости растворителей по сравнению со стоимостью применяемых растворителей. Экономия средств на обработку скважин только за счет снижения стоимости растворителя составит более 10 тысяч рублей на 1 тонну растворителя.
  7. Предложенная технология одновременно с удалением АСПО позволяет рационально и экологически безопасно утилизировать отходы, полученные после обработки скважины без ущерба для окружающей среды с последующим получением мазутов марки М40 и М100 из отходов обработки.

Основные результаты исследований изложены в следующих работах:

  1. Ахметов А.Ф. Анализ лабораторных методик определения эффективности растворителей асфальто-смоло-парафиновых отложений/Ахметов А.Ф., Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. // Башкирский химический журнал.– 2008. – Т. 15, № 1. – С. 65-67.
  2. Ахметов А.Ф. Лабораторная методика определения эффективности растворителей асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО)/Ахметов А.Ф., Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. // Башкирский химический журнал.– 2008. – Т. 15, № 2. – С. 161-163.
  3. Герасимова Е.В. Разработка состава и методики оценки удалителей асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО)/ Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. // Химия и химическая технология в XXI веке: материалы IX Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов. – Томск, 2008. – С.85-86.
  4. Герасимова Е.В. Методика определения эффективности растворителей асфальто-смоло-парафиновых отложений/ Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. // Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: материалы Международной научно-технической конференции. – Уфа, 2008.

    – С.77-78.

  5. Герасимова Е.В. Лабораторная методика определения эффективности растворителей АСПО / Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. // Материалы 59 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ – Уфа, 2008. – С.86.
  6. Герасимова Е.В. Разработка лабораторной методики определения эффективности растворителей асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО)/ Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. // Научное и экологическое обеспечение современных технологий: материалы V Республиканской студенческой научно-практической конференции. – Уфа, 2008. – С.56-57.
  7. Герасимова Е.В. Разработка лабораторной методики выполнения измерений эффективности удаления растворителями асфальто-смоло-парафиновых отложений с поверхности нефтепромыслового оборудования/ Герасимова Е.В., Нуриазданова В.Ф. // Трофимуковские чтения-2008: материалы Всероссийской молодежной научной конференции с участием иностранных ученых; Ин-т нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН. – Новосибирск, 2008. – Т.1. – С.83-85.


Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 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.