В статье на основании экспериментальных данных рассмотрено влияние количественного содержания смол, асфальтенов и парафинов в нефти на температуру ее застывания. Показано воздействие депрессорной присадки на температуру застывания нефти и ее переход из состояния ньютоновской жидкости в состояние неньютоновской. Рассмотрен процесс выпадения кристаллов парафина при снижении температуры нефти и перехода ее в состояние неньютоновской жидкости. Отмечено, что при некоторой температуре нефть превращается в коллоидный раствор и начинает приобретать свойства неньютоновской жидкости. При дальнейшем понижении температуры вязкость нефти возрастает, а площадь петли гистерезиса между скоростью сдвига и напряжением сдвига увеличивается. Рассмотрено влияние смол и асфальтенов на процесс остывания нефти. Показано, что нейтральные смолы образуют с нефтепродуктами истинные растворы, асфальтены – суспензии и коллоидные растворы. На основании большого количества проведенных ранее экспериментов установлено, что количественное соотношение количества парафина и смол/асфальтенов не определяет однозначно температуру застывания нефти. Отмечено, что закономерность повышения температуры застывания нефти с увеличением содержания парафина в ней может нарушаться при определенном соотношении смол, асфальтенов и парафинов, которое может приводить к депрессорному эффекту. Рассмотрена также связь между температурой застывания нефти и критической температурой перехода нефти из состояния ньтоновской жидкости в неньютоновскую. Эффективность воздействия депрессорной присадки проявляется с момента перехода нефти к неньютоновскому состоянию. Сделано предположение, что под действием депрессорной присадки температура застывания и критическая температура перехода изменяются на одинаковую величину. Это предположение обосновано экспериментальными данными, полученными разными авторами. Актуальность полученных результатов заключается в том, что технологически температура начала выпадения парафинов является более важной, чем температура застывания нефти. Это связано с тем, что при переходе нефти к неньютоновскому состоянию возрастают динамическая вязкость и статическое напряжение сдвига. Эксплуатация трубопровода в области неньютоновского состояния жидкости нецелесообразна ввиду возрастающих потерь и угрозы застывания нефти при остановке перекачки.
Список литературы
1. Раков П.П., Хананян М.М. Борьба с отложениями парафина на нефтепромыслах. – М.: Госинти, 1958. – 95 с.
2. Мазепа Б.А. Парафинизация нефтесборных систем и промыслового оборудования. – М.: Недра, 1966. – 175 с.
3. Губин В.Е., Губин В.В. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. – М.: Недра, 1982. – 296 с.
4. Ильин А.Н., Полищук Ю.М., Ященко И.Г. Высокопарафинистые нефти: закономерности пространственных и временных изменений их свойств // Нефтегазовое дело. – 2007. – № 2.– С. 1–15.
5. Ашмян К.Д., Никитина И.Н., Носова Е.Н. Факторы, влияющие на выпадение из нефти асфальтосмолопарафиновых веществ // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 11. – С. 126–128.
6. Ангижитов А.Ш. Реологические свойства нефтесмесей, перекачиваемых по нефтепроводам Казахстана // Тр. Международной научно-практической конференции. – Атырау, 2015. – С. 62–64.
7. Шадрина П.Н. Совершенствование технологий борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями на нефтепромысловом оборудовании месторождений высоковязких нефтей: дис. … на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – Уфа, 2017.
8. Исследование эффективности перекачки высокопарафинистой смеси нефтей по нефтепроводу ГНПС «Кумколь» – ГНС «им. Б. Джумагалиева» – ГНПС «Шымкент» / С.Г. Бажайкин, В.Ю. Дорожкин, О.М. Юсупов, Н.Н. Гулина // Тр. Международной научно-практической конференции. – Атырау, 2015. – С. 62–64.
9. Тронов В.П. О механизме парафинизации промыслового оборудования. В сб. Борьба с отложениями парафина / под ред. Бабаляна. – М.: Недра, 1965. – 339 с.
10. Чертков Я.Б. Неуглеводородные соединения в нефтепродуктах. – М.: Химия, 1964. – 226 с.
11. Диденко В.С., Николаев А.В. Исследование эффективности ингибиторов асфальтосмолопарафиновых отложений и их влияния на реологические свойства нефти на основе нового методического подхода // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 1. – С. 106–109.
12. Сунагатуллин Р.З., Несын Г.В., Хасбиуллин И.И. Методы измерения температуры начала кристаллизации парафинов в нефти и дизельном топливе // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2018. – № 1. – С. 21–29.
13. Исследование причин снижения эффективности депрессорной присадки при перекачке парафинистых нефтей / А.Ю. Ляпин, В.О. Некучаев, С.К. Овчинников, М.М. Михеев // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2020. – Т. 10. – № 2. – С. 157–163.
