Научно-технический журнал

«Нефтепро-
мысловое дело»

ISSN 0207-2351

О ВОЗМОЖНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ "КОНТРОЛИРУЕМОГО СЛОЯ" АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

УДК: 622.692.4.004.55
DOI: 10.33285/0207-2351-2021-8(632)-50-57

Авторы:

ИЛЮШИН ПАВЕЛ ЮРЬЕВИЧ1,
ВЯТКИН КИРИЛЛ АНДРЕЕВИЧ1,
КОЗЛОВ АНТОН ВАДИМОВИЧ1,
ВОТИНОВА АЛЁНА ОЛЕГОВНА1
1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия

Ключевые слова: математическая модель; асфальтосмолопарафиновые отложения; моделирование; "контролируемый слой"; теплопроводность.

Аннотация:

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки новых методов борьбы с органическими отложениями, образование которых является одной из наиболее серьезных проблем при добыче и транспортировке парафинистой нефти на территории Пермского края. Предупреждение образования данных отложений позволит снизить затраты на обслуживание и ремонт трубопроводов, а также увеличить срок службы нефтепромыслового оборудования. Проведены моделирование и технико-экономическое обоснование внедрения технологии "контролируемого слоя", а также создана математическая модель потребной толщины органических отложений на внутренней поверхности целевого нефтепровода с использованием законов распределения тепла в твердых телах. Приведены результаты лабораторных исследований на установке "холодный стержень", оценка теплопроводности органических отложений, технико-экономическое обоснование внедрения рассматриваемой технологии, включая экономический расчет, моделирование влияния образования органических отложений на параметры работы нефтепровода. Проведенные лабораторные исследования позволили определить кинетические параметры образования органических отложений и их теплоизоляционные свойства. Выполненное в гидродинамическом симуляторе "Инженерный симулятор" моделирование образования органических отложений показало, что применение данной технологии технологически эффективно и не ведет к значительному превышению давления на входе в рассматриваемый нефтепровод. Экономическое обоснование данной технологии показало, что она обладает высокими капитальными затратами, однако низкие операционные затраты данной технологии делают ее экономически выгоднее, чем проведение промывок целевого нефтепровода. Авторы представили математическую модель расчета необходимой толщины органических отложений для оценки рационального внедрения рассматриваемой технологии на линейных нефтепроводах.

Список литературы:

1. Towler B.F., Jaripatke O., Mokhatab S. Experimental investigations of the mitigation of paraffin wax deposition in crude oil using chemical additives // Petroleum Science and Technology. - 2011. - Vol. 29, № 5. - P. 468-483.
2. Efficiency evaluation of the heat deparafinization of producing well equipped by sub pump with hollow rods /A.V. Lekomtsev, W. Kang, S.V. Galkin, Y.A. Ketova // Periodico Tche Quimica. - 2020. - Vol. 17, № 36. - С. 750-765.
3. Modeling of Paraffin Wax Deposition Process in Poorly Extractable Hydrocarbon Stock / A.G. Safiulina, D.A. Ibragimova, L.R. Baibekova [et al.] // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. - 2018. - Vol. 53, No. 6. - P. 897-904.
4. Ляпин А.Ю., Астахов А.В., Михалев Ю.П. Исследование температуры кристаллизации парафинов в нефти с целью уменьшения образования асфальтосмолопарафиновых отложений // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2017. - Т. 7, № 6. - С. 28-35.
5. Акрамов Т.Ф., Яркеева Н.Р. Борьба с отложениями парафиновых, асфальтосмолистых компонентов нефти // Нефтегазовое дело. - 2017. - Т. 15, № 4. - С. 67-72.
6. Bai J., Jin X., Wu J.T. Multifunctional anti-wax coatings for paraffin control in oil pipelines // Petroleum Science. - 2019. - Vol. 16. - P. 619-631.
7. Иванова Л.В., Буров Е.А., Кошелев В.Н. Асфальтосмолопарафиновые отложения в процессах добычи, транспорта и хранения // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. - 2011. - № 1. - С. 268-284.
8. Shahdi A., Panacharoensawad E. SP-Wax: Solid-liquid equilibrium thermodynamic modeling software for paraffinic systems // SoftwareX. - 2019. - Vol. 9. - P. 145-153.
9. Jalalnezhad M.J., Kamali V. Development of an intelligent model for wax deposition in oil pipeline // J. of Petroleum Exploration and Production Technology. - 2016. - Vol. 6, No. 1. - P. 129-133.
10. Абдуллина В.А., Фатыхов М.А. Электромагнитный способ плавления парафина в трубе // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. - 2012. - № 7. - С. 25-28.
11. Struchkov I.A., Rogachev M.K. Risk of wax precipitation in oil well // Natural Resources Research. - 2017. - Vol. 26, No. 1. - P. 67-73.
12. Аксенов А.В. Анализ методов борьбы с асфальтосмолисто-парафиновыми отложениями (АСПО) на стенках НКТ и оборудования // Проблемы геологии и освоения недр: тр. XX Междунар. симпозиума им. акад. М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 120-летию со дня основания Томского политехнического ун-та. - Томск: Томский политехнический ун-т, 2016. - С. 819-821.
13. Гильмутдинов Н.Р., Дмитриев М.Е., Мастобаев Б.Н. Новые направления использования асфальтосмолопарафиновых отложений в процессе трубопроводного транспорта нефти // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 2015. - № 2. - С. 8-12.
14. Использование асфальтосмолопарафиновых отложений в качестве тепловой и антикоррозионной изоляции нефтепроводов / П.А. Ревель-Муроз, Н.Р. Гильмутдинов, М.Е. Дмитриев, Б.Н. Мастобаев // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 2016. - № 3. - С. 12-16.
15. Моделирование теплового режима при создании контролируемого слоя АСПО на внутренней поверхности нефтепроводов / П.А. Ревель-Муроз, Н.Р. Гильмутдинов, М.Е. Дмитриев, Б.Н. Мастобаев // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 2016. - № 1. - С. 9-12.
16. Rønningsen H.P. Rheology of petroleum fluids // Annual Transactions of the Nordic Rheology Society. - 2012. - Vol. 20. - P. 11-18.
17. Li H., Zhang J. Viscosity prediction of non-Newtonian waxy crude heated at various temperatures // Petroleum science and technology. - 2014. - Vol. 32, No. 5. - P. 521-526.
18. Оценка эффективности метода "холодный поток" в борьбе с асфальтеносмолопарафиновыми отложениями / П.Ю. Илюшин, А.В. Лекомцев, Т.С. Ладейщикова, Р.М. Рахимзянов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического ун-та. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2018. - Т. 18, № 1. - С. 53.
19. Occurrence and characterization of paraffin wax formed in developing wells and pipelines / M.M. El-Dalatony, B.H. Jeon, E.S. Salama [et al.] // Energies. - 2019. - Vol. 12, No. 6. - P. 967-989.
20. Вяткин К.А., Козлов А.В. Изучение влияющих на интенсивность парафинообразования факторов в лабораторных условиях // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. - Пермь: Пермский национальный исследовательский политехнический ун-т, 2019. - Т. 1. - С. 96-98.
21. Козлов А.В., Вяткин К.А. Оценка теплопроводности АСПО на основе результатов лабораторных исследований // MASTER'S JOURNAL. - 2020. - № 1. - С. 69-76.
22. Wax deposition study in a cold-finger system with model oil / K. Fan, Q. Huang, S. Li, D. Zhao // SPE/IATMI Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition, Nusa Dua, Bali, Indonesia, 2015.
23. Захаров А.В., Пономарев А.Б. Исследования температурных полей грунтовых оснований // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического ун-та. Прикладная экология. Урбанистика. - 2015. - № 4. - С. 60-70.