Разработка и внедрение удалителей асфальто-смолистых и парафиновых отложений на нефтяном оборудовании

• Автор: Исламов, Марсель Касимович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ с.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АСФАЛЬТО СМОЛИСТЫЕ И ПАРАФИНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА НЕФТЯНОМ ОБОРУДОВАНИИ

1.1 Состав и свойства АСПО

1.2 Причины и факторы, влияющие на процесс образования АСПО

1.3 Способы удаления АСПО с нефтяного оборудования

1.4 Растворители удал и тел и АСПО. Классификация углеводородных растворителей

1.5 Выводы к первой главе ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований

2.1.1 Состав и свойства АСПО
2.1.2 Состав и свойства удалителей АСПО
2.2 Методы оценки эффективности удалителей АСПО
2.2.1 Лабораторные методы оценки эффективности удалителей АСПО
2.2.2 Промысловая оценка эффективности удалителей АСПО
2.3 Стандартные методы исследований
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ УДАЛИТЕЛЕЙ АСПО
3.1 Исследования эффективности удаления АСПО линейными
а олефинами
3.2 Эффективные удалители АСПО, содержащие линейные аолефины
3.3 Эффективные удалители АСПО на основе бензина каталитического крекинга
3.4. Выводы к третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ЗАЧИСКИ НЕФТЯНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ АСПО И ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ УДАЛИТЕЛЯ
4.1 Разработка технических условий на базовый удалитель АСПО РИИ
4.2 Промысловые испытания удалителя РИИ
4.2.1 Испытания удалителя РИИ 9 для разрушения АСПО в нагнетательных скважинах
4.2.2 Испытания удалителя РИИ 9 для разрушения АСПО в добывающих скважинах
4.3 Испытания удалителя АСПО РИИ9 для очистки резервуаров от донных отложений
4.4 Методика зачистки резервуаров от донных отложений с применением мобильной установки
4.5 Выводы к четвертой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Будучи выделенными из нефти, твердые парафины представляют собой белое твердое вещество со средней молекулярной массой 0. С. Микрокристаллы парафина в тонком слое нефти имеют размер порядка 3 мкм [,2]. Твердые парафиновые углеводороды устойчивы к воздействию кислот и щелочей, легко окисляются на воздухе, обладают слабой поляризуемостью. Растворимость твердых парафиновых углеводородов в неполярных растворителях резко уменьшается с увеличением их температуры плавления, а для гомологов идентичной структуры - с ростом их молекулярной массы и температуры кипения. До СН с уменьшением молеку лярной массы нефтепродукта, взятого в качестве растворителя, наблюдается возрастание растворимости. Далее растворяющая способность растворителя по отношению к парафину начинает уменьшаться. Это объясняегся возрастающей разницей в свойствах растворителя и растворяемого вещества. Растворимость парафинов в таких полярных растворителях, как кетоны, спирты и жирные кислоты, возрастает с ростом числа атомов углерода в молекуле растворителя, а растворимость в хлорпроизводных зависит от числа атомов хлора при одном и том же углеродном атоме и от длины углеводородной цепи при одном и том же числе атомов хлора. Причем не только число атомов утлерода в углеводородном радикале, но и его структура определяют растворяющую способность растворителей. Смолы относятся к высокомолекулярным соединениям циклической и гетероциклической структуры высокой степени конденсации. Кроме углерода и водорода они могут содержать азот, кислород, серу и микроэлементы. Молекулярная масса смол может достигать [3, 9]. Смолы хорошо растворяются в жидких парафиновых, а также в нафтеновых и ароматических углеводородах. С уменьшением молекулярной массы парафиновых углеводородов их растворяющая способность по отношению к смолам уменьшается. Между смолами и асфальтснами нет четкой границы. Считается, что наиболее существенным отличием между ними является растворимость смол в низкомолекулярных (до С8) парафиновых углеводородах и нерастворимость в них асфальтенов. При переходе от смол к асфапьтснам увеличивается средняя молекулярная масса их компонентов, возрастает доля ароматических, и снижается количество неароматических соединений. По современным представлениям асфальтеиы - это сложная смесь гетероорганичсских соединений, отличающихся по составу и строению. Лсфальтены - порошкообразные вещества бурого или коричневого цвета, плотностью больше единицы, массовое содержание которых в нефти доетш-ает 5 и более процентов. В асфальтенах содержится (% масс. Асфальтены рассматриваются как продукты уплотнения смол. Частица асфальтенов представляет собой «мицеллу», ядро которой состоит из высокомолекулярных пол и циклических конденсированных соединений, а адсорбционный слой образуют низкомолекулярные поверхностно-активные соединения [, 7]. Ядро мицеллы асфальтенов наиболее ароматично по строению; от ядра происходит постепенный переход к алифатическим компонентам нефти, которые вместе со смолами и нафтеновыми кислотами образуют сольватную оболочку мицеллы. Как правило, асфальтены рассматриваются в виде «сендвичных» структур, которые представляют собой параллельные нафтеноароматические слои, связанные между собой за счет образования комплекса с переносом зарядов (например, за счет тс-электронов ароматических колец). Отличительные особенности смол от асфальтенов заключаются в растворимости первых в алканах, возможности разделения на узкие фракции однородных веществ, малой степени ароматичности (0,2. Средний диаметр молекул асфальтенов . А°, иногда размеры частицы достигают 0. А°. Частицы больших размеров формируют ассоциаты или комплексы. Растворы асфальтенов ведут себя аналогично компактным ассоциированным полимерам [9, 0]. АСВ диспергирована в мальтеновой дисперсионной среде. АСВ остается открытым. В настоящее время доминирует взгляд на строение смол и асфальтенов как сэндвичсвых структур в виде параллельных нафтено-ароматических слоев. Высокую склонность асфальтенов к ассоциации отмечали еще Пфейфер, Нейман, а в дальнейшем Спейт. Вопрос о природе сил, ответственных за образование асфальтенов, остается открытым.