О механизме магнитной активации нефти для защиты скважин от асфальтосмолопарафиновых отложений, C. 52-56

UDK: 622.276.72: 544.77.022

Ключевые слова: магнитная активация, асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО), надмолекулярные асфальтеновые структуры, агрегация и пептизация асфальтенов, парамагнетизм, спиновая динамика радикальных пар

Авт.: А.А. Злобин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Приведены результаты экспериментального изучения и описан механизм магнитной активации нефтей для защиты от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) и повышения эффективности добычи высоковязких нефтей. Представлен краткий обзор истории использования магнитной активации. Дано описание лабораторных методов, используемых для регистрации эффективности магнитной активации. В результате экспериментов установлено, что положительный эффект по защите от АСПО реализуется для всех нефтей независимо от состава и вязкости, но необходим выбор индивидуальных режимов активации. Показано, что величина «магнитной памяти» нефти нелинейно увеличивается с ростом напряженности магнитного поля и может достигать 20-40 ч. Выявлен общий резонансный механизм магнитной активации нефтей. Показано, что эффективность магнитной активации определяется содержанием асфальтосмолистых веществ, т.е. дисперсной фазы нефти. Кратко изложены положения теории спиновой динамики парамагнитных радикальных пар, которая проявляется при активации нефтей. Механизм магнитной активации заключается в том, что в магнитном поле с малым запасом энергии возбуждения происходит селекция химических и физических процессов в соответствии со спиновым состоянием электронов. При этом и стимулируются рекомбинация и образование парамагнитных радикальных пар. Это обеспечивает долговременную высокоэнергетическую активность (фазовые переходы) молекул асфальтенов с выделением или поглощением энергии, что приводит к структурной перестройке ядер асфальтеновых структур и физических макропараметров нефти в целом. При этом положительный защитный эффект от АСПО после магнитной активации обусловлен агрегацией и укрупнением асфальтеновых комплексов, уменьшением удельной поверхности адсорбции кристаллов парафина и созданием в объеме нефти гармонических мод колебаний, снижающих вероятность зарождения и последующего роста кристаллов парафина. Полученные результаты могут быть использованы при разработке современных методов управления свойствами нефтяных дисперсных систем и разработке скважинных и наземных магнитных активаторов.