Автор: Чумаков Егор Алексеевич
Должность: Магистр
Учебное заведение: Тюменский Индустриальный Университет
Населённый пункт: Тюмень
Наименование материала: Научная статья
Тема: Физические методы очистки от АСПО
Раздел: высшее образование
Физические методы очистки от АСПО
В
настоящее
время
добыча
нефти
осложнена
выпадением
асфальтосмолопарафиновых отложений, как в скважинном оборудовании,
так и в оборудовании сбора нефти и газа. Главным образом из-за изменения
термодинамического состояния среды происходит частичная кристаллизация
и выпадение твердой фазы с последующим отложением взвешенных частиц
на стенках оборудования.
Вследствие
образования
АСПО
в
насосно-компрессорных
трубах
значительно
уменьшается проходное сечение, что приводит к
снижению
добычи нефти и увеличению расхода электроэнергии при ее откачке.
К факторам, обуславливающим увеличение интенсивности АСПО в
НКТ, относятся:
высокое
содержание
парафина
в
нефти
повышает
температуру
насыщения
нефти
парафином
и
увеличивает
массу
кристаллического
парафина ниже этой температуры;
невысокие
температуры
газожидкостного
потока,
определяемые
температурой окружающих горных пород и наличием многолетнемерзлых
пород;
охлаждение жидкости при интенсивном разгазировании нефти в
НКТ;
малые
дебиты
скважин,
при
которых
понижается
температура
жидкости и невысокая скорость ее подъема препятствует срыву выпавших
АСПО на внутренней поверхности НКТ;
низкая обводненность. Увеличение ее приводит к росту температуры
жидкости за счет увеличения теплоемкости и гидрофилизации поверхности
НКТ, препятствующей осаждению АСПО на эту поверхность.
Физические методы очистки от АСПО подразделяются на тепловые,
электромагнитные,
волновые.
Предотвращение
образования
АСПО
тепловыми
методами
достигается
нагревом
скважинной
продукции
до
температуры, превышающей температуру начала кристаллизации твердых
углеводородных
компонентов
добываемой
нефти
и
осуществляется
специальными
нагревателями,
греющими
кабелями,
использованием
в
качестве элемента электрической пары НКТ (например, метод «Paratrol»
фирмы Production Technologies, США). Применение технологии требует
особой компоновки лифта и его изоляции от эксплуатационной колонны и
устья.
В
этом
плане
более
рационально
использование
греющих
изолированных кабелей или трубных глубинных электронагревателей.
Для удаления АСПО путем периодических тепловых обработок лифта,
выкидного
трубопровода
или
нефтесборного
коллектора
и
плавления
образовавшихся отложений применяются различные теплоносители: острый
водяной
пар,
нагретая
нефть,
вода,
водные
растворы
ПАВ,
продукты
экзотермических
реакций.
Поверхностно-активные
вещества
в
воде
при
тепловой
обработке
скважин
применяются
для
придания
промывочной
жидкости гидрофилизирующих и диспергирующих свойств. Удаляемые с
поверхности
фрагменты
АСПО
диспергируются
в
водной
среде,
а
гидрофильные
ПАВ,
сорбирующиеся
на
металлической
поверхности,
выполняют
на
ней
функцию
ресорбентов
твердых
углеводородных
компонентов нефти. Повышение температуры нефти способствует (наряду с
расплавлением) улучшению ее растворяющей способности по отношению к
АСПО. С целью минимизации
тепловых потерь в стволе скважины при
одновременном снижении темпа накопления АСПО фирмой Kanasaki Termal
System (Япония) разработаны термоизолированные НКТ. Высокая стоимость
предлагаемых
изолированных
НКТ
ограничивает
их
применение
в
скважинах.