На правах рукописи БАЙБЕКОВА ЛИЯ РАФАЭЛЬОВНА РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИОННЫХ СОСТАВОВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ И ИНГИБИРОВАНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 02.00.13 - нефтехимия АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань-2009 Работа выполнена в Казанском государственном технологическом университете Научный руководитель: Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Хамидуллин Ренат Фаритович доктор технических наук, профессор Иванов Борис Николаевич кандидат технических наук Мингазетдинов Фавасим Анвартдинович Ведущая организация: Нижегородский научно-исследовательский и проектный институт по переработке нефти, г.Нижний Новгород Защита состоится 16 апреля 2009 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.05 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г.Казань, ул. <...> Процессы длительной и интенсивной разработки нефтяных месторождений сопровождаются рядом нежелательных последствий и, прежде всего, повышением обводненности продукции и осаждением асфальтеносмоло-парафиновых отложений (АСПО) в призабойной зоне (ПЗ) пласта и на нефтепромысловом оборудовании, что приводит к снижению темпов добычи нефти, пропускной способности нефтепроводов и увеличению доли высоковязких нефтей с повышенным содержанием асфальтено-смолистых веществ (АСВ). <...> Как показывает мировой и отечественный опыт одним из перспективных путей повышения эффективности удаления отложений является применение композиционных составов. <...> Однако разработка таких реагентов ведется, в основном, эмпирически, путем апробации на узком круге объектов без учета физико-химических явлений протекающих как в системе композиционного реагента, так и в системе реагент-отложения-добываемая нефть, то есть отсутствует методология подбора веществ в композиции. <...> Таким образом, разработка композиционных составов с регулируемыми свойствами и технологий <...>
Разработка_композиционных_составов_для_удаления_и_ингибирования_асфальтено-смоло-парафиновых_отложений.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Процессы длительной и интенсивной разработки
нефтяных месторождений сопровождаются рядом нежелательных последствий и,
прежде всего, повышением обводненности продукции и осаждением асфальтеносмоло-парафиновых
отложений (АСПО) в призабойной зоне (ПЗ) пласта и на
нефтепромысловом оборудовании, что приводит к снижению темпов добычи
нефти, пропускной способности нефтепроводов и увеличению доли высоковязких
нефтей с повышенным содержанием асфальтено-смолистых веществ (АСВ).
Современные требования к реагентам, предназначенным для интенсификации
нефтедобычи, предполагают их большую универсальность.
Как показывает мировой и отечественный опыт одним из перспективных
путей повышения эффективности удаления отложений является применение
композиционных составов. Однако разработка таких реагентов ведется, в
основном, эмпирически, путем апробации на узком круге объектов без учета
физико-химических явлений протекающих как в системе композиционного
реагента, так и в системе реагент-отложения-добываемая нефть, то есть
отсутствует методология подбора веществ в композиции. Решение проблемы
усложняется тем, что эти процессы являются гетерофазными и неравновесными.
Кроме того, к недостаткам большинства используемых композиционных
систем можно отнести: высокую стоимость; присутствие в составе токсичных
компонентов
(индивидуальных
ароматических
галогенопроизводных); неравномерность эффекта на широком круге промысловых
объектов нефтедобычи.
Таким образом, разработка композиционных составов с регулируемыми
свойствами и технологий их применения для интенсификации процессов
нефтеотдачи (прежде всего нефтевытеснения, удаления и ингибирования
отложений) на поздней стадии разработки нефтяных месторождений, возможна
только на основе углубленных знаний о механизме взаимодействия реагентов с
рассматриваемыми нефтяными системами.
Работа выполнена в соответствии с планом «Программы развития
приоритетных направлений науки в РТ на 2001-2005 годы» по направлению
«Топливо-энергетические и сырьевые ресурсы, энергосберегающие технологии и
их освоение» подраздел «Повышение эффективности выработки запасов
действующих нефтяных месторождений», утвержденном постановлением № 63
Кабинета Министров РТ от 06.02.01.
Цель работы. Формирование требований к удалителям асфальтено-смолопарафиновых
отложений и разработка на их основе композиционных составов для
удаления и ингибирования отложений из водо-нефтяных эмульсий.
Достижение поставленной цели осуществлялось:
-
разработкой и обоснованием методики определения структурно-группового
состава асфальтено-смоло-парафиновых отложений;
3
углеводородов,
Стр.3
-
изучением особенностей состава и структуры компонентов асфальтеносмоло-парафиновых
отложений, формирующихся в процессах добычи на поздней
стадии разработки нефтяных месторождений;
-
отложений (АСПО) углеводородными композиционными составами;
-
определением тепловых эффектов процесса растворения нефтяных
разработкой кинетической модели образования нефтяных отложений из
водонефтяной эмульсии и изучением на ее основе процесса ингибирования с
применением композиционных составов;
-
анализом синергетических эффектов, возникающих в процессах удаления и
ингибирования нефтяных отложений с применением углеводородных
композиционных составов;
Научная новизна.
-
круга месторождений.
-
Выявлены особенности формирования состава и структуры АСПО широкого
Установлены требования к удалителям АСПО и разработан их компонентный
состав. Выявлено, что высокой растворяющей способностью по отношению к
компонентам АСПО обладают высокомолекулярные нафтено-ароматические
углеводороды,
детергентно-диспергирующем действием - НПАВ,
гидрофобилизирующем действием - высокомолекулярные спирты.
-
а
Определены коллоидно-химические, теплофизические характеристики и
установлены закономерности процессов разрушения и ингибирования нефтяных
отложений из водонефтяных эмульсий с повышенным содержанием асфальтосмолистых
веществ (АСВ) композиционными составами на основе прямогонных
нефтяных фракций (ПНФ).
-
На базе синергетического анализа определены закономерности и предложен
механизм действия НПАВ и вторичных продуктов нефтехимии в составе
прямогонных нефтяных фракций при разрушении АСПО широкого группового
состава и ингибировании нефтяных отложений из водонефтяных эмульсий
сложного состава.
Практическая значимость
-
водонефтяных эмульсий на основе НПАВ и вторичных продуктов нефтехимии.
-
отложений.
-
ингибирования нефтяных отложений из водонефтяных эмульсий сложного состава.
-
Разработаны ингибиторы асфальтено-смоло-парафиновых отложений из
Разработана методика определения структурно-группового состава нефтяных
Разработана методика и лабораторная установка оценки эффективности
Получен банк данных по теплотам растворения АСПО в различных
нефтяных фракциях.
Апробация работы
Основные положения и результаты работы доложены на: VII Международной
конференции по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-2005»
(Нижнекамск, 2005); Международной конференции по химии «Advanced science in
Organic Chemistry» (Судак, 2006); Международной конференции «Перспективы
развития химической переработки горючих ископаемых (ХПГИ-2006)» (СанктПетербург,
2006); Научно-практической конференции, посвященной 50-летию
4
Стр.4