ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 460
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Геологическая характеристика
Разделы 1.2-1.5 скрыты в связи с информацией, содержащей коммерческую тайну.
-
МЕТОДЫ БОРЬБЫ С АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ
-
Асфальтосмолопарафиновые отложения и механизм их образования
-
АСПО – сложная углеводородная смесь, в состав которой входят органические и минеральные вещества. Отложения обычно темного цвета, являются густой, вязкой массой [7].
Большая часть АСПО состоит из асфальто-смолистых веществ и парафинов, а также незначительную часть состава занимают силикагелевая смола, битумоид и механические примеси, которые в свою очередь представлены обломками горной породы, песком, различными солями и водой. Иногда в малом количестве встречаются оксиды ванадия и железа. Состав АСПО сильно зависит от свойств нефти, региона, где идет добыча нефти, от геологических условий, гидродинамических и термодинамических факторов [8]. Как было описано выше, парафины вместе с асфальто-смолистыми веществами являются основной массой отложений. Но все же, основную долю отложений составляют именно парафины. Они являются углеводородными соединениями, состоящими из нефтяных парафинов и церезинов. В пластовых условиях, парафины обычно растворены в нефти. При движении нефти к устью скважины, когда меняются термобарические
условия и давление, начинается процесс кристаллизации парафина и его отложение в скважине. По содержанию
парафинов нефть классифицируют на:
-
малопарафиновую – менее 1,5%; -
парафиновую – от 1,5 до 6%; -
высокопарафиновую – более 6%.
Парафин не растворяется в кислотах, щелочах и других химических соединениях. Но хорошо растворяется в органических соединениях, коими являются бензол, ацетон, бензин, этиловый эфир и т.д. Также растворяется в
горячих нефтепродуктах. Температура плавления парафина колеблется в районе 45-65 oC [9].
Асфальтены – это наиболее высокомолекулярные соединения нефти. Преимущественно состоят из углерода, водорода, серы, азота и кислорода в небольшом количестве. Если нагреть до температуры выше 300 °C, асфальтены разлагаются и выделяют газ, жидкие вещества и твердый осадок. Асфальтены можно растворить бензолом, толуолом и другими ароматическими соединениями.
Смолы являются высокомолекулярными гетероатомными соединениями бурового и черного цвета. Так же, как и парафины хорошо растворяются в органических соединениях, кроме метилового и этиловых спиртов, а также могут растворяться в нефтепродуктах и в алканах при нагревании до 300 °C [10].
Тип АСПО определяется в зависимости от содержания асфальтенов, смол и парафинов. Есть 3 класса – асфальтеновый, смешанный и парафиновый. В таблице 2.1 приведена классификация АСПО.
Таблица 2.1 – Классификация типов АСПО [11]
-
Тип АСПО
Подтип АСПО
(вид)
Отношение содержания парафинов (П) к сумме смол (С)и асфальтенов (А)
П/(С+А)
Содержание механических примесей, %
Асфальтеновый
А1
<0,9
<0,2
А2
<0,9
0,2-0,5
А3
<0,9
>,0,5
Смешанный
С1
0,9-1,1
<0,2
С2
0,9-1,1
0,2-0,5
С3
0,9-1,1
>0,5
Парафиновый
П1
>1,1
<0,2
П2
>1,1
0,2-0,5
П3
>1,1
>0,5
Механизм образования АСПО состоит в накоплении отложений в скважине. При этом выделяют два пути: сцепление со стенками НКТ образовавшихся в потоке твердых осадков АСПО или возникновение так
называемого центра кристаллизации парафина непосредственно на поверхности оборудования [12].
Образование АСПО объясняется тремя теориями.
Первая теория связывает выпадения АСПО с температурой кристаллизации парафинов. Парафины в нефти кристаллизуются при понижении температуры до определенного значения – температуры начала кристаллизации парафинов. ТНКП зависит от химического состава нефти и от молекулярной массы растворенных в этой нефти парафинов.
Согласно второй теории, выпадение АСПО объясняется влиянием асфальто-смолистых веществ. Как было выявлено в многочисленных исследованиях, смолы в нефти могут оказывать двоякое влияние на выпадение АСОП: они способны предотвращать в какой-то степени, так и способствовать процессу парафинообразования. Совокупность процессов коагуляции и агрегации парафинов и асфальтенов описывает образование АСПО. Вязкость жидкости напрямую зависит от вышеописанного. Тем не менее, выпадение АСПО зависит не только от внутренних процессов в добываемой жидкости, но и связано со взаимодействием системы «жидкость-поверхность». В нефти, у которой вязкость небольшая, это взаимодействие не учитывается, что вызывает сомнения в правильности данной
теории.
Последняя теория охватывает большинство возможных влияющих факторов, к которым относятся следующие:
-
температура; -
обводненность добываемого флюида; -
разгазирование нефти; -
изменение режима течения жидкости; -
компонентный состав нефти; -
состояние внутренней поверхности НКТ и др.
Каждый фактор так или иначе влияет на выпадение АСПО. Но данная теория не рассматривает вышеперечисленные факторы в совокупности.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 30
Факторы, влияющие на процесс образования асфальтосмолопарафиновых отложений
Основные факторы, влияющие на образование АСПО:
-
нарушение гидродинамического равновесия из-за снижения давления по стволу скважины ниже давления насыщения нефти, что в свою очередь приводит к разгазированию нефти; -
снижение температуры нефти ниже ТНКП; -
состав нефти; -
обводненность продукции; -
режим течения флюида; -
шероховатость НКТ и механические примеси.
Как считает большинство ученых, основным фактором выпадения парафинов является температурный. При снижении температуры нефти до ТНКП, начинается кристаллизация парафинов. При движении нефти вверх по скважине, величина ТНКП уменьшается за счет понижения давления, однако при разгазировании нефти, наоборот увеличивается. Поэтому данная температура на поверхности всегда выше, чем в пласте. Так, понижение температуры и разгазирование ведет к насыщению нефти парафином.
Состав нефти играет немаловажную роль на образование АСПО. Наличие в нефти АСВ влияет на кристаллизацию парафина. ТНКП снижается по линейному закону: по мере увеличения концентрации АСВ по отношению к содержанию парафинов, температура начала кристаллизации снижается.
Наличие в добываемой продукции механических примесей также увеличивает интенсивность осаждения АСПО.
К гидродинамическим факторам, которые имеют наибольшее влияние на отложения парафина, отнесем скорость потока и шероховатость труб. Скорость