Очистка нефти от асфальтено-смол и парафинов

ЦЕЛЬ. Разработать новые методы экспресс-контроля характеристик скважинной жидкости и нефти, в частности асфальтено-смол и парафинов (АСП). Задача актуальна, поскольку из-за ухудшения свойств нефтирост АСП сопровождается явлением возникновения асфальто-смолисто-парафиновых отложений, что приводит к осложнениям добычи нефти, увеличению расхода энергии и износу оборудования. Разработать технологию и установку удаления АСП из нефти воздействиями физических полей.
МЕТОДЫ. Для разработки методик измерения физико-химических свойств нефти использовался метод ядерного (протонного) магнитного резонанса (ПМР), являющийся неконтактным и не требующим подготовки пробы. Для удаления АСПиз нефти использовались: вращающееся магнитное поле, неоднородные переменные электрические и центробежные поля, отстой водонефтяной эмульсии.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны методики экспресс-контроля концентраций АСП), воды и дисперсного распределения капель воды в водонефтяной эмульсии. Получены экспериментальные соотношения между концентрациями асфальтено-смол, парафинов и временами спин-спиновой релаксации, позволяющие по параметрам ПМР определять характеристики нефти. Теоретически обоснована технология удаления АСПиз нефти; описаны силы, действующие на капли водного раствора реагентов с АСП,во вращающемся магнитном и неоднородных переменных электрических полях. Разработана структурно-функциональная схема установки для удаления АСПиз нефти, управляемая от разработанного релаксометра ПМР. Произведен расчет источника вращающегося магнитного поля, его оптимизация, физическое и математическое моделирование работы в MatlabSimulink.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Обзор методического и приборного оснащения нефтяных месторождений показал, что контроль АСП осуществляется в лабораториях и длительны по времени, инструментальный метод определения и удаления АС отсутствует. Получены экспериментальные уравнения для измерения концентраций асфальтено-смол в диапазоне 0-30% с относительной погрешностью »± 2 %, концентраций парафинов в диапазоне 0- 30% с относительной погрешностью»± 3 % и дисперсного распределения капель в диапазоне 0-20 мкм с абсолютной погрешностью gП»±1 мкм, предложено устройство для очистки нефти от АСП с управлением от ПМР-анализатора.

1. Чан Ван Тунг, Кашаев Р.С. Радиочастотный генератор и программа импульсных последовательностей релаксометра ПМР // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22, № 3. С. 90-96.

2. Злобин А.А.Экспериментальные исследования процессов агрегации и самосборкинаночастиц в нефтяных системах // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2015. №15. С.57-72

3. Тихомирнов Л.И., Земцов С.А., Волков С.В., Мещеряков М.А., Волчков С.В. Интеллектуальное месторождение // Нефтегаз. 2019. №.1-2. С.142-143..

4. Евдокимов И.Н., Лосев А.П. Применение УФ-видимой абсорбционной спектроскопии для описания природных нефтей // Нефтегазовое дело.2007. Т.2. C. 31-37. http://www.ogbus.ru.

5. Кашаев Р.С., Козелков О.В. Кубанго Б.Э. Проточные ПМР-анализаторы для контроля скважинной жидкости по ГОСТ 8.615-2005 // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. №1-2. С. 137-151.

6. Швецов В. Н., Юнусов А. А., Набиуллин М. И. Новые технические решения по усовершенствованию электродегидраторов для обезвоживания и обессоливания нефти // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2012. № 5.С. 48-54.

7. Кашаев Р.С., Сафиуллин Б.Р., Козелков О.В. Paraffins in petroleum oils, studied by nuclear magnetic resonance relaxometry. Advanced Aspectsof Engineering Research. London, 2021. No.:2021/BP/2354F.

8. Safieva R.Z., Mishin V.D. Systems Analysis of the Evolutiom of Views on Oil Systems: From Petroleum Chemistry to Petroinformatics // Pet. Chem. 2021. V.61,p.539-554.

9. Mansourpoor M., Azin R. Osfouri S., IzadpanahA.Experimental investigation of wax deposition from waxy oil mixtures //.Applied Petrochemical Research, V.9, Issue 2, pp 77–90.

10. Kasumu A. Mehrotra A. Solids deposition from wax–solvent–water “Waxy” mixtures using a cold finger apparatus //Energy Fuels.2015.V.29. P.501–511. https://doi.org/10.1021/ef501835b).

11. Mansourpoor M., Azin R. Osfouri S., IzadpanahA.Experimental investigation of wax deposition from waxy oil mixtures //.Applied Petrochemical Research, V.9, Issue 2.

12. Kasumu A. Mehrotra A. Solids deposition from wax–solvent–water “Waxy” mixtures using a cold finger apparatus // Energy Fuels.2015.V.29. P.501–511. https://doi.org/10.1021/ef501835b).

13. Nikolskaya E., Hiltunen Y. Molecular properties of fatty acid mixtures estimated by online time domain NMR // Appl. Magn. Res. 2019. 50 (1-3), 159-170.

14. Kozelkova V.O., Kozelkov O.V., Kashaev R.S. Nuclear magnetic resonance relaxometry method for the study of crude oil/water emulsions and dispersion of water droplets./ Intern.Conf «Process Management and Scientific Developments» Abstracts. Birmingem, UK.2021. p.208-214.

15. Шпиганович А.Н., Шпиганович А.А. Оценка эффективности безотказности систем // Вести вузов Черноземья. 2013. №1. c.25–33.

16. Бертинов А.И., Бут Д.А., Мизюрин С.Р. Специальные электрические машины. – М.: Энергоиздат, 1982. -552 с.

17. АрсеньевО.В., КоноваловЮ.В.. Электрические машины. – Ангара. Изд. АГУ, 2016. -17с.

18. Терехов В. М. Системы управления электроприводов. М.: Изд.«Академия», 2006.

19. Петров И.В., Иванов Р.Н. Название патента. Патент РФ на изобретение №2193864. 10.12.2002. Бюл. №34. Доступнопо:http://www.ntpo.com/patents_technical/technical_1/technical_432.shtml. Ссылка активна на 12 ноября 2017.