Ученые отрегулировали «холодный поток» нефти, чтобы уменьшить осадок из смол и парафинов в скважинах
Исследователи из Пермского политеха определили, при каких условиях оптимально применять технологию охлаждения нефти «холодный поток», чтобы предотвратить выпадение из нее осадка. Их лабораторная «скважина» помогла выяснить, как вдвое сократить количество отложений на оборудовании.
В нефти содержатся смолы, асфальтены и парафины. Они осложняют добычу, потому что осаждаются на поверхностях оборудования. Один из методов борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями— технология «холодного потока»: добываемую нефть охлаждают так, чтобы ее температура была ниже температуры кристаллизации отложений. Парафины, асфальтены и смолы твердеют в потоке углеводородов, и скорость образования отложений снижается. При этом при охлаждении изменяются вязкость и состав нефти, скорость потока и другие параметры. Важно учитывать и соотношение между парафинами, смолами и асфальтенами. Контролировать все эти параметры для оптимальной добычи сложно.
Ученые смоделировали процесс на лабораторной установке и оценили влияние «холодного потока» на свойства нефти и процесс образования отложений в условиях, максимально приближенных к натуральным. Установка представляет собой модель скважины, в которой циркулирует нефть при заданных температуре и давлении и в заданном объеме. Сначала нефть нагрели при помощи теплоносителя. Затем подали в «скважину» газообразный азот из баллона, чтобы достичь нужного давления, после чего насос перекачал нефть в специальную охладительную секцию.
При помощи измерительного прибора манометра ученые отследили перепад давления на входе и выходе в тестовую секцию. На основе полученных данных они измерили толщину отложений при разных параметрах работы установки. В результате они определили, при каких условиях наиболее оптимально применять технологию «холодного потока». Так, при низкой скорости потока нефть быстрее охлаждается в тестовой секции, поэтому происходит стремительное отложение парафинов — уже при 24 градусах.
Результаты работы политехников позволят снизить количество отложений в скважинах на 50%. Это поможет облегчить добычу нефти, сократить затраты на замену и обслуживание техники.
