Механизмы образования асфальтосмолопарафиновых отложений и факторы интенсивности их формирования

Abstract

Актуальность работы обусловлена недостаточной изученностью процесса образования отложений парафина на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования. Исследовательский опыт показал противоречивые результаты, что указывает на отсутствие общепринятой теории, описывающей процесс образования парафиновых отложений и влияние различных факторов на интенсивность их формирования. При этом свойства отложений парафина существенно зависят от условий протекания процесса их образования. Соответственно, более точное понимание принципов формирования отложений позволяет прогнозировать их рост и подбирать эффективные способы борьбы с данным осложнением. Цель: рассмотреть основные механизмы образования отложений парафина, а также провести анализ результатов предшествующих работ, посвященных исследованию факторов интенсивности их формирования. Объекты: процесс образования парафиновых отложений на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования и факторы интенсивности их формирования. Методы: выполнение литературного обзора и проработка публикаций в рецензируемых изданиях; анализ, сопоставление результатов предшествующих исследований. Результаты. Описаны основные механизмы образования отложений парафина на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования, такие как: молекулярная диффузия, сдвиговое воздействие, гравитационное осаждение, броуновское движение и термодиффузия. Представлен обзор предшествующих исследований, посвященных оценке вклада указанных механизмов в процесс образования отложений парафина и изучению влияния факторов интенсивности их формирования, таких как: обводненность продукции, режим и скорость потока, газосодержание, компонентный состав нефти и свойства материалов, из которых изготовлено оборудование. Проведенный анализ позволил выявить противоречивые результаты и зависимости, что подтверждает необходимость дальнейшего изучения принципов образования парафиновых отложений на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования.

The relevance of the paper is caused by the need for more knowledge of the paraffin deposit formation on the inner surface of oilfield equipment. Research experience has shown inconsistent results, which indicates the absence of a generally accepted theory illustrating the process of wax deposit formation and the influence of different factors on the intensity of its formation. In addition, the properties of paraffin deposits significantly depend on the conditions of their formation. In this way, more accurate understanding of the principles of deposit formation makes it possible to predict growth of deposits and select effective ways to deal with this complication. The main aim of the research is to consider the primary mechanisms of asphalt-resin-paraffin deposits formation and analyze the results of previous work devoted to studying the intensity factors of their formation. Objects: wax deposit formation on the inner surface of oilfield equipment and the factors of the intensity of its formation. Methods: literature review and study of publications in peer-reviewed journals; analysis and comparison of the results of previous studies. Results. The main mechanisms of asphalt-resin-paraffin deposits formation on the inner surface of oilfield equipment are described as the following: molecular diffusion, shear effect, gravity settling, Brownian motion, and thermal diffusion. A review of previous studies on assessing the contribution of these mechanisms and intensity factors (water cut, flow rate, gas/oil ratio, crude oil composition and equipment surface properties) to the formation of paraffin deposits was presented. The analysis made it possible to identify contradicting results and dependencies, confirming the need for further study of the principles of paraffin deposit formation.