Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Механизм формирования АСПО




Под механизмом «парафинизации» понимается совокупность процессов,

приводящих к накоплению твердой органической фазы на поверхности оборудо-

вания. При этом, образование отложений может происходить либо за счет сцепле-

ния с поверхностью уже готовых, образовавшихся в потоке частиц твердой фазы,

либо за счет возникновения и роста кристаллов непосредственно на поверхности

оборудования [11].

Вероятность закрепления частиц парафина на поверхности оборудования в

условиях действующей скважины практически ничтожна – парафиновая частица

может закрепиться на стенке оборудования, но при условии, что первоначально

она застрянет на ней чисто механически [11].

При транспортировании нефти по трубопроводу протекают следующие

процессы. Нефть поступает в трубопровод и контактирует с охлажденной метал-

лической поверхностью. При этом возникает градиент температур, направленный

перпендикулярно охлажденной поверхности к центру потока. За счет турбулиза-

ции потока температура нефти в объеме снижается. При этом параллельно проте-

кают два процесса:

– выделение кристаллов н-алканов на холодной поверхности;

– кристаллизация н-алканов в объеме нефти.

Практически важным является не само по себе выделение парафинов, а от-

ложение их на поверхности труб и оборудования по направлению теплопередачи

[9]. Такие отложения формируются при соблюдении ряда условий: наличия в

нефти высокомолекулярных углеводородов, в первую очередь метанового ряда;

снижения температуры потока до значений, при которых происходит выпадение

твердой фазы; наличия подложки с пониженной температурой, на которой кри-

сталлизуются углеводороды и с которой они настолько прочно сцепляются, что

возможность срыва отложений потоком при заданном технологическом режиме

практически исключается.

Исследованиями последних лет достоверно установлено, что прямой связи

между содержанием парафина и интенсивностью его отложения нет [4]. Отсут-

ствие такой связи обусловлено, прежде всего, существенным различием состава

твердых углеводородов – «парафина», а именно, различием в соотношениях аро-

матических, нафтеновых и метановых соединений в высокомолекулярной части

углеводородов, которое при стандартных методах исследования нефтей не опре-

деляется. Между тем, доказано, что именно различия в составе твердых углеводо-

родов в основном и предопределяют особенности формирования парафиновых от-

ложений. Чем выше содержание углеводородов с разветвленными структурами –

ароматических, нафтеновых и изоалкановых, тем менее прочными оказываются

парафиновые отложения, поскольку такого типа соединения обладают повышен-

ной способностью удерживать кристаллическими образованиями жидкую массу.

Углеводороды метанового ряда – особенно высокомолекулярные парафины, наоборот, легко выделяются из раствора с образованием плотных структур. Ясно, что рыхлые и полужидкие кристаллические отложения сравнительно легко могут быть удалены естественным потоком жидкости в процессе эксплуатации скважин, не вызывая никаких осложнений, и, наоборот, плотные и прочные отложения, сформированные в основном из н-алканов, создают серьезные осложнения, на ликвидацию которых затрачивается много средств и труда [11].

Транспортировка нефти

 

Как правило, пункты переработки (НПЗ, нефтебазы, нефтеналивные терминалы) или места дальнейшего сбыта нефти находятся в отдалении от мест нефтепромыслов, что обусловливает необходимость быстрого и экономичного способа доставки. Существует несколько способов транспортирования: нефтепроводы, танкеры, авиационный транспорт, автомобильные и железнодорожные цистерны.

Наземный нефтепровод диаметр 1.4 метра Супертанкер класса ULCC

Использование нефтепроводов является самым безопасным и экономически выгодным способом транспортировки нефти и нефтепродуктов. Кроме того, скорость перемещения нефти по ним значительно выше, чем при перевозке любым другим видом транспорта. Общая протяженность магистральных нефтепроводов России составляет около 50-ти тысяч километров. Наиболее крупная на сегодняшний день система нефтепроводов «Дружба» была введена в эксплуатацию в 1960-м году и работает по настоящее время. Общая ее протяженность составляет 8 900 километров. «Дружба» обеспечивает ежегодный экспорт 66,5 млн. тонн нефти.

Транспортирование по воде осуществляется на гигантских судах – танкерах, вместительностью в сотни тысяч тонн. Цена перевозки одного барреля нефти на таких морских судах находится в обратной пропорции от вместительности судна, чем объясняются их огромные размеры. Но в случае аварии выход нефти приводит к экологическим катастрофам. Для снижения риска возникновения таких последствий Международная морская организация приняла рекомендации Евросоюза о выводе из эксплуатации однокорпусных нефтяных танкеров и постановление о перевозке только в двухкорпусных танкерах.

Рисунок 2. Железнодорожная цистерна. Рисунок 3. Автомобильная цистерна.

Еще один распространенный способ перевозки – железнодорожные и автомобильные цистерны. Железнодорожные цистерны – всесезонный вид транспорта, используется для транспортирования нефти к пунктам, находящимся вдали от нефтепроводов. Данный вид транспорта связан с высокими трудозатратами, связанными с работами по погрузке и разгрузке, а также по очистке емкостей от асфальто-смолистых парафиновых отложений (АСПО), и по этим причинам является второстепенным. Автоцистерны предназначены для перевозки небольших объемов, как правило, для доставки на АЗС.

 

Методы борьбы с АСПО

Рисунок 4. Отложения парафинов на трубах

Борьба с АСПО предусматривает проведение работ по двум направлениям.

Во-первых, по предупреждению (замедлению) образования отложений. К таким

мероприятиям относятся: применение гладких (защитных) покрытий; химические

методы (смачивающие, модификаторы, депрессаторы, диспергаторы); физические

методы (вибрационные, ультразвуковые, воздействие электрических и электро-

магнитных полей). Второе направление – удаление АСПО. Это тепловые методы

(промывка горячей нефтью или водой в качестве теплоносителя, острый пар,

электропечи, индукционные подогреватели, реагенты при взаимодействии с кото-

рыми протекают экзотермические реакции); механические методы (скребки,

скребки-центраторы); химические (растворители и удалители) [2, 13].

Как показывает практика, наиболее эффективным является предупрежде-

ние отложения смолопарафиновых веществ, так как при этом достигается наибо-

лее устойчивая и безаварийная работа нефтепромыслового оборудования, снижа-

ются затраты на добычу и перекачку нефти.

Существует несколько наиболее известных и активно применяемых в неф-

тедобывающей промышленности методов борьбы с АСПО, но многообразие усло-

вий разработки месторождений и различие характеристик добываемой продукции

часто требует индивидуального подхода и даже разработки новых технологий.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...