Влияние магнитного поля на интенсивность парафиновых отложений

UDK: 622.276.72
DOI: 10.24887/0028-2448-2022-4-60-65
Ключевые слова: магнитное поле, электрическое поле, парафины, прафиноотложение, асфальтосмолистые вещества, магнитная обработка, магнитные аппараты, межочистной период (МОП), массобмен, математическая модель
Авт.: Н.А. Черемисин (ООО «Тюменский нефтяной научный центр»), к.т.н., И.А. Стручков (ООО «Тюменский нефтяной научный центр»), к.т.н.

Опыт промыслового применения различных методов борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО) показал, что за исключением электрообогрева и скребков, ни один из методов не обеспечивает 100%-ной защиты и нуждается в дублировании. Среди превентивных методов борьбы с АСПО достаточно эффективным и несложным с технической точки зрения является магнитная обработка нефти с использованием магнитных активаторов различной конструкции. За последние десятилетия накоплено значительное количество опытных данных по применению воздействия магнитного поля на добываемые жидкости в динамическом режиме. При этом далеко не все наблюдаемые явления и эффекты имеют строгое объяснение. В статье обсуждается механизм воздействия магнитного поля на кристаллизацию парафинов. Разработана математическая модель для количественной оценки изменения интенсивности образования АСПО на поверхности нассосно-компрессорных труб (НКТ) при магнитной обработке потока добываемой продукции. Установлено, что прохождение потока добываемой продукции через неоднородное магнитное поле обуславливает появление электрического поля высокой напряженности на достаточно продолжительный период времени. Воздействие этого поля снижает растворимость парафина в нефти, повышает интенсивность кристаллизации парафина в объеме нефти и уменьшает АСПО на поверхности НКТ. В модели учтено, что АСПО на поверхности НКТ являются высокоэффективным теплоизолятором, изменяющим температурный режим потока и температуру стенок НКТ. Предложен метод расчета равновесной концентрации и изменения растворимости парафина в результате действия постоянного электрического поля. Показано, что эффект от магнитных обработок увеличивается с повышением концентрации асфальтенов в нефти и обводненности продукции скважин.

Список литературы

1. Черемисин Н.А. Исследование механизма образования парафиногидратных пробок в нефтяных скважинах с целью совершенствования методов борьбы с ним: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. – Тюмень, 1992. – 24 с.

2. Пивоварова Н.А. Магнитные технологии добычи и переработки углеводородного сырья. – М.: ООО «Газпромэкспо», 2009. – 120 с.

3. Щеховцева Е.В., Романько В.В., Ким С.Л. Актуальность применения магнитных индукторов при эксплуатации осложненного фонда скважин // Нефтепромысловое дело. – 2020. – № 3. – С. 52–58.

4. Влияние магнитного поля на реологические свойства тяжелых высоковязких нефтей / А.Ю. Леонтьев, О.В. Полетаева [и др.]  // Нефтегазохимия. – 2019. – № 3–4. – С. 18–22.

5. Злобин А.А. О механизме магнитной активации для защиты добывающих скважин от асфальтосмолопарафиновых отложений //Нефтяное хозяйство. –  2017. – № 1. – С. 52–56.

6. Лесин В.И., Еремин Н.А. Природные и синтезированные наноразмерные окислы железа-нанороботы в процессах управления с помощью магнитного поля извлечением, транспортировкой, подготовкой и переработкой нефти //Нефть.Газ.Новации. – 2018. – № 1. –  С. 18–22.

7. Пат. 2623758 РФ, МПК E21B 37/00, 43/10Скважинный магнитный комплекс для обработки пластового флюида в призабойной зоне скважины / И.П. Солдатова;  заявитель и патентообладатель ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг». – № 2016114278; заявл. 12.04.2016; опубл. 29.06.2017.

8. Федоров Е.Е. Разработка методов понижения вязкости нефти и депарафинизации промысловых трубопроводов с использованием электрического поля: дисс. ... канд. тех. наук. Ивано-Франковск, 1982. – 184 с.

9. Малышев А.Г., Черемисин Н.А., Шевченко Г.В. Выбор оптимальных способов борьбы с парафино-гидратообразованиями // Нефтяное хозяйство. – 1997. – № 9. – С. 62 – 69.

10. Апасов Т.К., Апасов Г.Т., Саранча А.В. Применение магнитных активаторов для борьбы с отложениями АСПО, солей и коррозией //Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2-2. – С. 66–66.

11. Лоскутова Ю.В., Юдина Н.В. Влияние магнитного поля на структурно-реологические свойства нефтей //Известия Томского политехнического университета. – 2006. – Т. 309. –  № 4. – С. 104–109.

12. Pat. 5024271 US. Permanent-magnet wax-proof device / W. Meihua; asignee Baotou Institute of Applied Design of New Materials. – Appl. no. 07/294,818; filed 09.01. 1989; publ. 18.06.1991.

13. Гупалло Ю.П., Полянин А.Д., Рязанцев Ю.С. Массообмен реагирующих частиц с потоком. – М.: Наука, 1985. – 336 с.

14. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. – М.: Наука, 1979. – 528 с.

15. Рид Ф., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства жидкостей и газов. – Л.: Химия, 1982. – 592 с.

16. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. – М.: Химия, 1989.  – 464 с.

17. Румер Ю.Б., Рывкин М. Ш. Термодинамика. Статическая физика и кинетика. – М.: Наука, 1977. – 552 с.

18. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. – М.: Недра, 1970. – 192 с.

19. Чернов А.А., Трусов Л.М. Электростатические эффекты при образовании зародышей на поверхности // РНТС ВНИИОЭНГ. – 1979. – № 5. –  С. 3–5.

20. Мархасин И.Л. Физико-химическая механика нефтяного пласта. – М.: Недра, 1977. – 214 с.

21. Вахитов Г.Г., Симкин Е.М. Использование физических полей для извлечения нефти из пластов. – М.: Недра, 1985. – 230 с.

22. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка неустойчивых эмульсий на промыслах. – М.: Наука, 1987. – 144 с.



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