 Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разным специальностям
На правах рукописи Герасимова Екатерина Викторовна РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПОДБОР РАСТВОРИТЕЛЕЙ АСФАЛЬТО-СМОЛИСТЫХ И ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА НЕФТЕПРОМЫСЛОВОМ ОБОРУДОВАНИИ Специальность 05.17.07 - Химия и технология топлив и специальных продуктов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа-2009 Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете. Научный руководитель доктор технических наук, профессор Ахметов Арслан Фаритович. Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Доломатов Михаил Юрьевич; кандидат технических наук, доцент Исламов Марсель Касимович. Ведущая организация: ГУП Институт нефтехимпереработки АН РБ. Защита состоится л11 февраля 2009 года в 15-30 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета. Автореферат разослан л__ ________ 2009 года Ученый секретарь совета К.Г. Абдульминев ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы На многих месторождениях добыча нефти осложняется образованием асфальто-смолистых и парафиновых отложений (АСПО) на поверхности нефтепромыслового оборудования и в призабойной зоне скважин, которые снижают их продуктивность и приводят к увеличению затрат на подземный ремонт скважин. Применение растворителей для удаления АСПО является одним из основных методов борьбы с подобными осложнениями, эффективность которых оценивается с помощью лабораторных методик. Однако результаты, получаемые на основе этих методик, зачастую не соответствуют результатам промысловых испытаний. В связи с этим важной и актуальной является задача определения нового подхода к оцениванию эффективности растворителей АСПО в лабораторных условиях с учетом уже имеющегося. С целью сокращения расходов на проведение мероприятий по удалению АСПО из скважин с помощью растворителей, перехода от количества к качеству необходим поиск комбинированных методов удаления АСПО. Эти методы основаны на применении теплового и химического воздействия растворителей-теплоносителей в соответствии с существующими технологическими режимами работы скважин, свойствами и составами АСПО в насосно-компрессорных трубах (НКТ) и применяемых растворителей. Цель работы Целью настоящей работы является разработка новой методики оценки эффективности и подбор растворителей АСПО, образующихся на поверхности нефтепромыслового оборудования. Для достижения поставленной цели решался ряд научных и технических задач, из которых наиболее важными являлись следующие:
Научная новизна Выявлен синергетический эффект растворяющей способности бинарного растворителя АСПО при соотношении гексена и толуола 40-60:40-60 % об. Показано, что с увеличением содержания парафинов в отложениях необходимое содержание толуола в смеси уменьшается. При нагревании до 70-100С смесей ароматических углеводородов, в частности кубового остатка процесса ректификации этилбензола (КОРЭ) и тяжелой смолы пиролиза (ТСП), установлена высокая растворяющая способность по отношению к любому типу АСПО. Установлено значительное увеличение скорости растворения АСПО при повышении температуры растворителей до температур плавления отложений (50-70С) и выше. Показано, что применение теплохимического способа удаления АСПО с применением КОРЭ и ТСП в качестве растворителей наиболее эффективно для отложений асфальтенового типа. Практическая значимость Разработанная методика определения эффективности растворителей АСПО аттестована в ФГУ Центр стандартизации, метрологии и сертификации Республики Башкортостан, внесена в Федеральный реестр методик выполнения измерений и используется в учебном процессе для проведения научно-исследовательских работ студентами, магистрантами и аспирантами. Разработан эффективный бинарный растворитель на основе гексена и толуола, эффективность которого подтверждена опытно-промысловыми испытаниями. Предложена технология удаления АСПО, основанная на тепловом и химическом воздействии растворителей-теплоносителей, в качестве которых предлагается использовать смеси ароматических углеводородов. Определена минимальная температура (70С) нагрева растворителя, обеспечивающая высокую скорость растворения отложений. Применение технологии обеспечивает уменьшение затрат на удаление АСПО за счет сокращения времени обработки скважины и снижении стоимости применяемых растворителей. Предложены варианты рационального использования отходов после обработки скважины. При применении в качестве растворителей КОРЭ и ТСП только за счет снижения стоимости предлагаемых растворителей-теплоносителей экономия средств на обработку скважин составит более 10 тыс. рублей на 1 тонну растворителя. Публикации Результаты диссертационной работы изложены в 2 статьях и тезисах 5 докладов научно-технических и научно-методических конференций. Апробация работы Основные результаты диссертационной работы были доложены: на Международной научно-технической конференции Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук (г. Уфа, 2008 г.), 59 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2008 г.), V Республиканской студенческой научно-практической конференции Научное и экологическое обеспечение современных технологий (г.Уфа, 2008 г.), IX Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов Химия и химическая технология в XXI веке (г. Томск, 2008 г.), Всероссийской молодежной научной конференции с участием иностранных ученых Трофимуковские чтения-2008 (г. Новосибирск, 2008 г.). Объем и структура диссертации Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка цитируемой литературы и приложений. Работа изложена на 133 страницах и содержит 25 рисунков, 31 таблиц, библиографические ссылки из 170 наименований и 3 приложения. Содержание работы Во введении показана актуальность проблемы удаления АСПО с поверхности нефтепромыслового оборудования, дана общая характеристика диссертационной работы. Глава первая. Глава посвящена аналитическому обзору причин и факторов, влияющих на процесс образования АСПО на нефтяном оборудовании, а также методов их удаления. Дана краткая характеристика основных способов удаления АСПО. Особое внимание уделено химическому и термохимическому способам, основанным на применении различных растворителей. Сделан обзор свойств и эффективности применяемых растворителей. Приведены способы утилизации АСПО. В конце главы сформулированы цель и задачи диссертационной работы. Глава вторая. Описаны объекты и методы исследований. Проведены их оценка и обоснование на основе данных литературы. Представлены физико-химические показатели объектов исследований, применяемых растворителей и реагентов. Произведен анализ и выявлены недостатки существующих методик определения эффективности растворителей АСПО. В качестве объектов исследований были выбраны образцы АСПО, отобранные с поверхности нефтепромыслового оборудования нагнетательных и дебитных скважин НГДУ Краснохолмскнефть (Надеждинское месторождение (м), скв.32), Четырманское м. скв.1289), НГДУ Ишимбайнефть (Уршакское м. скв. 239), НГДУ Уфанефть (Кушкульское м. скв.283, скв.727, скв.173, скв.154), НГДУ Чекмагушнефть (Чекмагушевское м. скв. 400), НГДУ-1 Белкамнефть (скв.13054), НГДУ Южарланнефть (Сухоязовское м. скв. 1). Состав и тип отложений представлены в таблице 1. Для исследования состава отложений был выбран экстракционный метод, основанный на выделении асфальтенов н-гептаном из отложений с последующим их отделением способом фильтрации. Смолы, растворенные в фильтрате, адсорбировали на силикагеле и затем десорбировали спирто- толуольной смесью. При исследовании были использованы индивидуальные углеводороды, а также технические продукты, соответствующие требованиям нормативно-технической документации: бензин прямогонный г. Нальчик; фракция С9 + смолы пиролиза гидрированная (ФСПГ); изооктан чистый - ГОСТ 12433-83; растворитель СНПХ-7870; толуол чда - ГОСТ 5787-78; ацетон чда - ГОСТ 2603-79; фракция -олефинов С6 - ТУ 2411-059-05766801-96. Таблица 1 - Состав и тип АСПО
Для решения задач, определенных темой диссертационной работы, был применен также комплекс стандартных методов исследования нефтепродуктов. Произведен анализ методик определения эффективности растворителей АСПО, основанных на весовом методе определении эффективности растворителя с применением специальных ситечек-корзинок. Выявлено более 15 различных вариаций методики корзинок. Выделены основные параметры проведения эксперимента по данным методикам, представленные на рисунке 1. Эффективность растворителей в методиках определяется по формуле. , (1) где Э - эффективность растворителя, %; m1 - масса образца АСПО до эксперимента, г.; Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разным специальностям
|
