Томск 2014 Разработчик: к.х.н., доцент каф. ТХНГ Н.В. Чухарева Модуль 5. Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. - презентация

1 Томск 2014 Разработчик: к.х.н., доцент каф. ТХНГ Н.В. Чухарева Модуль 5. Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы Часть 2

2 Осложнения в работе системы сбора и подготовки скважинной продукции ПАРАФИНООТЛОЖЕНИЕ

3 Технический парафин: Парафины – 10…75% Смолы 10…30% Асфальтены 2…5% Парафиновые отложения на стенках трубопроводов и оборудования сбора и подготовки скважинной продукции представляют смесь твердых парафиновых углеводородов состава С 17 Н 36 … С 36 Н 74 и гибридных углеводородов церезинов. Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

4

5

6 Необходимым условием образования отложений является: Компонентный состав нефти; Снижение температуры потока нефти до значений, при которых возможно выделение из нефти твердой парафиновой фазы; Давление и газовый фактор (При давлениях выше давления насыщения температура начала выпадения парафинов возрастает с увеличением давления. Если давление ниже давления насыщения, то при снижении давления наблюдается рост температуры начала кристаллизации парафина, что объясняется увеличением объема выделяющегося газа, который существенно влияет на растворимость парафина в нефти и понижение температуры нефти газового потока. Скорость течения; Свойства поверхности, от которой зависит прочность сцепления парафиновых отложений на данной поверхности. Обводненность скважинной продукции; Время. Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

7

8

9 Свойства поверхности От характеристик поверхности зависит прочность сцепления парафиновых отложений Шероховатость поверхности Полярность веществ Шероховатость при развитом турбулентном режиме увеличивает перемешивание, а, следовательно и выделение газа и парафина. Тем не менее после образования слоя парафина небольшой толщины скорость скопления отложений уже не зависит от шероховатости Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

10 Влияние качества обработки поверхности на запарафинивание Качество обработки поверхности материалов, которые по своей природе хорошо сцепляются с парафинами, не имеет особого значения и чистота обработки поверхности труб в пределах 3…9 классов - это чисто технологическое решение при их изготовлении 9 класс – 1,2…1,5 мк 6 класс – 6…9 мк; 3 класс – 50…60 мк Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

11 Влияние полярности материалов на интенсивность их запарафинивания Вещества, слабо сцепляющиеся с нефтяными парафинами, следует искать среди материалов полярной группы. Косвенной мерой полярности веществ служит их диэлектрическая проницаемость - величина, характеризующая диэлектрические свойства среды её реакцию на электрическое поле Материал Группа полярности Диэлектрическая проницаемость Бакелит Высокополярная группа 8 Стекло 6…7 Капрон Слабополярная группа 3,2 Полиэтилен 2,2 Фторопласт 2,1 Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

12

13

14 Способы удаления парафиновых отложений Способы классифицируют исходя из физико- механических свойств фаз: Растворимость парафина в нефти; Структура и прочность парафиновых отложений; Энергии взаимодействия кристаллов парафина, взвешенных в объеме нефти, друг с другом и поверхностью оборудования Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

15 Весь комплекс мероприятий по борьбе с отложениями парафина и асфальта-смолистыми веществами (АСПО) можно свести к двум основным направлениям: Предупреждение образования АСПО; Борьба с образовавшимися АСПО. Борьба с отложениями парафина и асфальта-смолистыми веществами Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

16

17

18 Поверхностно-активные вещества Ингибиторы Депрессанты Модификаторы ПАВ действуют успешно, только если их добавлять в нефть на забое скважины, то есть там, где образуются капли нефти. Проблема доставки поверхностно активных веществ на забой скважины и равномерной (оптимальной) дозировки является на сегодняшний день, актуальной задачей, требующей подбора новых технологических решений. Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

19 Применение постоянных магнитов основано на активации потока жидкости, при которой происходит образование временных микро магнитов (молекулярный размер) на поверхности асфальтенов, парафинов, а также на поверхности кристаллов солей, песка и ржавчины. Хаотичное расположение микро магнитов препятствует сближению и плотной упаковке кристаллов парафина, асфальтенов и мех. примесей, то есть магнитная обработка способствует образованию рыхлых, легко смываемых потоком отложений. Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

20 Многолетняя практика эксплуатации электронагревателей выявила неустранимый на сегодняшний день недостаток - недолговечность электроизоляции контактов и кабелей, а также постоянный расход электроэнергии, не зависящий от наличия или отсутствия АСПО на стенках труб. Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

21 Для борьбы с уже образовавшимся слоем АСПО используют 3 способа: Механический; Химический; Технологический Механический способ - это удаление слоя АСПО при помощи пропарки оборудования и применение различных скребков и очистка выкидных линий при помощи резиновых шаров. При химическом способе удаления АСПО используют растворители и размягчители (диспергенты): дистиллатно-соляровые обработки, промывка горячей нефтью и пресной водой с эффективными ПАВ. Технологический способ – это применение высоконапорных систем сбора скважинной продукции; термообработка нефти (применение холодильников – кристаллизаторов, применение подогревателей (устьевых, путевых)). Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

22 Технология успешного применения растворителей АСПО предполагает обязательное удаление загустевшей и окисленной нефти из затрубного пространства до закачки туда растворителя циркуляцию растворителя в трубах в зависимости от свойств отложений в от 4 до 24 часов Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

23 Применение растворителей реагент должен хорошо отмывать или десорбировать грязь с поверхности оборудования, снижать межфазное натяжение на границе нефть-вода (при рН=6-10), способствовать максимальному удалению АСПО, обладать хорошей адсорбируемостью на очищаемой поверхности, чтобы предотвратить вторичное загрязнение очищенной поверхности (металла, породы). Модуль 5: Осложнения в работе промысловых нефтегазопроводов и вспомогательного оборудования. Технологические решения повышения долговечности и надежности работы системы

24

25 Благодарю за внимание!