Экспериментальные исследования процессов формирования асфальтосмолопарафиновых отложений на поверхности защитных антикоррозионных покрытий и материалов

UDK: 622.276.6
DOI: 10.24887/0028-2448-2024-2-90-95
Ключевые слова: асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО), экспериментальные исследования, адсорбция, защитные покрытия, ИК-спектрометрия, спектральные коэффициенты, шероховатость
Авт.: И.А. Гуськова (Альметьевский гос. нефтяной институт), д.т.н., Э.Р. Абзяппарова (Альметьевский гос. нефтяной институт), Л.В. Малыхина (ТатНИПИнефть), к.х.н., Р.С. Шагалиев (Альметьевский гос. нефтяной институт), Р.А. Галимов (Альметьевский гос. нефтяной институт)

Проблема формирования высокомолекулярных органических отложений (асфальтосмолопарафиновых отложений – АСПО) в скважинном оборудовании, технологических элементах системы сбора и подготовки нефти является одной из наиболее актуальных в нефтедобыче. Образование АСПО приводит к повышению текущих эксплуатационных затрат предприятий нефтедобывающего комплекса. При исследованиях, проектировании и дальнейшем внедрении технологий предотвращения образования и удаления АСПО в случае залежей и месторождений на поздней стадии разработки необходимо учитывать неопределенность условий применения технологий из-за увеличения неоднородности пластовой системы. Применение защитных покрытий и материалов обеспечивает комплексное решение проблем нефтедобычи, в числе которых защита от коррозии и эрозионного износа, уменьшение гидравлического сопротивления, снижение содержания механических примесей в перекачиваемой жидкости. С целью выявления основных факторов, определяющих защитные свойства покрытий и материалов от формирования высокомолекулярных органических отложений (АСПО), проведены экспериментальные исследования. Для проведения исследований использовались образцы покрытий и нефти, имеющие различные характеристики. В результате показано, что формирование отложений определяется процессами межмолекулярного взаимодействия и зависит как от состава и свойств поверхности, так и от состава нефти, при этом низкая шероховатость поверхности не является основным фактором, определяющим ее защитные свойства. С учетом того, что использование систем покрытий и материалов обеспечивает комплексное решение технологических проблем, для дальнейшего развития и повышения эффективности применения защитных покрытий необходимо не только углубление исследований в данном направлении, а также расширение перечня нормативных характеристик, характеризующих качество и эксплуатационную надежность защитных покрытий.

Список литературы

1. Thota S.T., Onyeanuna Ch. Mitigation of wax in oil pipelines // International Journal of Engineering Research and Reviews. – 2016. – №4. – P. 39–47.

2. On the economic impact of wax deposition on the oil and gas industry / A.M. Sousa, T.P. Ribeiro, M.J. Pereira, H.A. Matos // Energy Conversion and Management. – 2022. – V. 16. – Article No. 100291. – https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2022.100291

3. Bai J., Jin Xu, Wu Juntao. Multifunctional anti-wax coatings for paraffin control in oil pipelines // Petroleum Science. – 2019. – №16. – P. 619–631. - http://doi.org/10.1007/s12182-019-0309-7

4. Дарвин Б.С. НКТ с внутренним покрытием, предотвращающим АСПО // Сборник материалов XIV Международной научно-практической конференции «Новое слово в науке: стратегии развития» – Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2020. – С.95–96.

5. Ролдугин В.И. Физикохимия поверхности. – Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011. – 568 с.

6. Ganeeva Y.M., Yusupova T.N., Romanov G.V. Waxes in asphaltenes of crude oils and wax deposits // Petroleum Science. – 2016. – №4. – V. 13. – P. 737–745. – https://doi.org/10.1007/s12182-016-0111-8

7. Гуськова И.А. Механизм и условия формирования АСПО на поздней стадии разработки нефтяного месторождения: дис. ... канд. техн. наук. – Бугульма, 1998. – 155 с.

8. Березовский Д.А., Самойлов А.С., Башардуст М.Д. Анализ работы скважин, осложненных формированием асфальто-смоло-парафиновых отложений на примере Матросовского месторождения, и разработка рекомендаций по применению методов борьбы с АСПО // Наука. Техника. Технологии. – 2017. – № 3. – С. 124–141.

9. Анализ существующих методов борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО) при добыче нефти / Д.Г. Антониади, Н.А. Шостак, О.В. Савенок, Д.М. Пономарёв // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2011. – № 9. – С. 32–37.

10. Городилова К.Е., Александрин А.С. Силикатно-эмалевое покрытие – эффективный способ защиты трубопроводов от коррозии и АСПО // Инженерная практика. – 2020. – № 05-06. – https://glavteh.ru/wp-content/uploads/2020/08/silikatno-emalevoe-pokrytie.png

11. Преседов А. Эмаль против АСПО и коррозии труб // Нефтегазовая вертикаль. – 2012. – №19. – С. 58–61.

12. Семенов А.А. Защитное покрытие «АРГОФ» для нефтегазового оборудования и другая продукция компании для нефтяной отрасли // Инженерная практика. – 2020. – №8. – С. 86–88.

13. Эффективная защита насосно-компрессорных труб и погружного оборудования для добычи нефти от сероводородной коррозии, асфальто-смоло-парафиновых отложений, солеотложений и гидроабразивного износа / А.Г. Чуйко, Ф.Ф. Кузяев, А.Г. Ракоч [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2007. – № 6. – С. 60–61.

14. Rashidi M., Mombekov B., Marhamati M.A. Study of a novel inter pipe coating material for paraffin wax deposition control and comparison of the results with current mitigation technique in oil and gas industry // OTC-26695-MS. – 2016. – https://doi.org/10.4043/26695-MS

15. Experimental study and modelling of asphaltene deposition on metal surfaces with superhydrophobic and low sliding angle inner coatings / M. Haji-Savameri, S. Norouzi-Apourvari, A. Irannejad [et al.] // Scientific Reports. – 2021. – V. 11. – Article No. 16812. – https://doi.org/10.1038/s41598-021-95657-5

16. Панков В.Д. Покрытия Hilong: эффективная защита насосно-компрессорных и бурильных труб // Инженерная практика. – 2019. – №08.

17. Field application of the technology of microbial paraffin cleaning and prevention in high temperature and hyperhaline wells / Yi SJ, Hu K, Li B [et al.] // Jianghan Oilfield. J Oil Gas Technol. – 2009. – №31(4).

18. Experimental investigation on application of industrial coatings for prevention of asphaltene deposition in the well-string / S. Moradi, S. Amirjahadi, I. Danaee, B. Soltani // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2019. – V. 181. – Article No. 106095. – https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.05.046

19. Михайлов Н.Н., Ермилов О.М., Сечина Л.С. Изменение смачиваемости пород-коллекторов при адсорбции асфальтенов на внутрипоровой поверхности // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2021. – № 1(32). - https://doi.org/10.29222/ipng.2078-5712.2021-32.art1  

20. Структурно-групповой состав продуктов конверсии тяжелой Ашальчинской нефти методом ИК-Фурье спектроскопии / И.М. Абдрафикова, А.И. Рамазанова, Г.П. Каюкова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. – 2013. – Т. 16. – № 7. – С. 237–242.

21. Иванова Л.В., Сафиева Р.З., Кошелев В.Н. ИК-спектрометрия в анализе нефти и нефтепродуктов // Вестник Башкирского университета. – 2008. – №4 (Т.13). – С. 869–874.

22. Ганеева Ю.М. Надмолекулярная структура высокомолекулярных компонентов нефти и ее влияние на свойства нефтяных систем: автореф. дис. ... д-ра хим. наук. – Казань, 2013. – 43 с.

23. Прогнозирование проблем при добыче нефтей на основе анализа их химического состава и физико-химических свойств / Е.Е. Барская, Ю.М. Ганеева, Т.Н. Юсупов, Д.И. Дьянова // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – Т. 15. – № 6. –  С. 166–169.

24. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. – Новосибирск: Наука, РАН, 1999. – 470 с.

25. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. – М.: Недра, 1969. – 192 с.



Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.