Тема 2. Причины образования и отложения парафинов в нефтепроводах.
Парафиновые отложения – сложная смесь твердых углеводородов, в состав которой входят следующие компоненты: парафин, асфальтены, смолистые вещества (10-30%), механические примеси (1-5%).
В группу парафинов, которые способны создавать отложения на поверхностях, входят углеводороды C17H36 – C71H144 – твердые парафины. Фактор, влияющий на способность парафина отлагаться – высокая плотность парафиновых углеводородов (0,865…0,94 г/см3). Чистые парафины представляют собой кристаллические белые вещества, либо со светло-жёлтым оттенком). По физико-химическим свойствам парафины подразделяют на два класса:
1) Твердые парафины C17H36 –
2) Церезин C36H74 –
Главное отличие парафина от церезина – температура плавления (парафина – 35…50 градусов, церезина – 62…88 градусов).
Факторы, влияющие на образование парафино-церезиновых отложений:
1) Состояние поверхности стенок трубопроводов (шероховатость стенок труб способствует выделению газа из нефти, в результате чего растворимость парафинов в нефти ухудшается и увеличивается интенсивность их отложения)
2) Растворяющая способность нефти по отношению к тем или иным парафиновым углеводородам (чем тяжелее нефть, тем она хуже растворяет парафиновые углеводороды, а также интенсивнее образуются отложения парафинов на поверхности стенок труб
3) Концентрация парафина в нефти (чем выше концентрация, тем выше отложения парафинов)
4) Температура кристаллизации парафинов
5) Снижение давления потока перекачиваемой нефти (чем больше перепад, тем интенсивнее происходит выделение газовой фазы)
6) Электрилизация капель воды либо твердых частиц парафинов в водонефтегазовом потоке
7) Скорость потока нефти (чем ниже скорость потока, тем выше вероятность выделения парафина)
8) Наличие в нефти деэмульгаторов – веществ, которые способствуют разрушению нефтяной эмульсии.
Тема 3. Методы борьбы с парафиновыми отложениями.
Для предотвращения парафиновых отложений в условиях нефтегазовых предприятий используют следующие методы в зависимости от технико-экономических показателей:
1) Использование высоконапорной (до 1,5 МПа) системы нефтегазосбора, которая значительно снижает разгазирование нефти и предотвращение парафиновых отложений
2) Использование паровых передвижных установок
3) Покрытие внутренней поверхности трубопроводов различными лаками, эпоксидными смолами и стеклопластиками, которые существенно снижают шероховатость поверхности трубопровода
4) Использование поверхностно-активных веществ, которые подаются к устьям скважин в поток обводненной нефти. Эти вещества предотвращают образование нефтяных эмульсий, в результате чего стенки трубопроводов контактируют не с нефтью, которая способствуют прилипанию парафинов, а с пластовой водой. Кроме того, введенные в поток сырой нефти поверхностно-активные вещества способствуют образованию адсорбционных плёнок на поверхности кристаллов парафинов, тем самым предотвращают его отложения. К положительным сторонам этого способа относится небольшой расход ПАВ (10-20 г/т эмульсии)
5) Использование на трубопроводах и оборудовании теплоизоляции, которая одновременно выполняет роль противокоррозионного покрытия
6) Использование резиновых шаров (торпеды), которые периодически вводятся в устья скважин в выкидные линии и извлекаются на замерных установках
7) Использование высоких скоростей нефтегазового потока
Их всех вышеперечисленных способов борьбы с парафиновыми отложениями наиболее широко используются 1,2 и 4. 1 и 4 используются преимущественно на вновь обустраевымых месторождениях, 2 – на старых и разработанных месторождениях.
Тема 4. Причины образования и отложения солей в оборудовании и трубопроводах.
На некоторых месторождениях в процессе эксплуатации скважин происходит интенсивное отложение солей в электроцентробежных насосах, а также в штанговых; помимо этого, в насосно-компрессорных трубах, в выкидных линиях и, в некоторых случаях, в сборных коллекторах. Наибольшее отложение солей наблюдается для высокообводненных скважин. Соли, которые содержатся в пластовых водах, подразделяются на водорастворимые (NaCl, CaCl2) и водонерастворимые (CaCO3, MgCO3, MgSO4, гипс). Основной причиной образования и отложения солей в процессе добычи является нарушение равновесия, то есть изменение температуры и давления в нефтегазовой смеси. При нарушении равновесия из водного раствора солей выделяется CO2. В результате водный раствор становится перенасыщен солями и образуются кристаллы (зародыши солей), которые в процессе транспортирования способны накапливаться, расти и в результате отлагаются на стенках трубопровода. При движении нефти, газа и пластовой воды по коллекторам происходит выделение растворенного газа, который также способствует образованию и отложению солей на поверхностях.