Влияние состава механических примесей на образование органических отложений

Abstract

Актуальность исследования заключается в необходимости изучения влияния твёрдых частиц в потоке нефти на образование, состав и структуру асфальтосмолопарафиновых отложений. Современные модели образования асфальтосмолопарафиновых отложений, основанные на корреляционных зависимостях или эмпирических данных, не учитывают влияние содержания твёрдых частиц в нефти в должной мере. Последние исследования показывают, что различные твёрдые частицы в нефти могут влиять как на критическую скорость, так и на структуру формирующихся отложений парафина, однако воздействие различных частиц на интенсивность образования асфальтосмолопарафиновых отложений остаётся не изученным. Цель: изучить влияние различных фракций песка на интенсивность образования, состав и структуру асфальтосмолопарафиновых отложений. Методы: моделирование процесса образования асфальтосмолопарафиновых отложений на лабораторной установке «Холодный стержень» при добавлении различных фракций песка в нефть; изучение состава и структуры асфальтосмолопарафиновых отложений после проведённых исследований при помощи микроскопа. Результаты. По результатам исследований наблюдается значительное увеличение интенсивности образования асфальтосмолопарафиновых отложений при добавлении в нефть крупных фракций песка при концентрации 5 % и выше. Стоит отметить, что малые фракции почти не влияют на количество образующихся отложений парафина. Также если добавлять в нефть различные фракции в равных пропорциях, воздействия на интенсивность образования асфальтосмолопарафиновых отложений почти не наблюдается. В ходе анализа снимков отложений с микроскопа можно сделать вывод, что молекулы парафина при взаимодействии с частицами песка размерности более 0,05 мм образуют комплексы, причём с увеличением фракции их прочность повышается. Выводы. Изучение современных моделей образования асфальтосмолопарафиновых отложений и актуальных работ позволило понять, что вопрос исследования факторов образования асфальтосмолопарафиновых отложений, в частности влияния наличия твёрдых частиц в нефти, остаётся открытым. Результаты данной работы могут быть направлены на совершенствование существующих технологий в области моделирования процесса образования асфальтосмолопарафиновых отложений, а также будут способствовать дальнейшей работе исследователей в данном направлении.

Relevance. The need to study the effect of solid particles in oil stream on formation, composition and structure of deposits. Modern models of formation of asphalt-resin-paraffin deposits, based on correlation dependencies or empirical data, do not take into account the influence of the content of solid particles in oil to the proper extent. Recent studies show that various solid particles in oil can affect both the critical velocity and the structure of the formed deposits, but the effect of various particles on the intensity of formation of asphalt-resin-paraffin deposits remains unexplored. Aim. To study the effect of various sand fractions on the intensity of formation, composition and structure of asphalt-resin-paraffin deposits. Methods. Modeling of formation of asphalt-resin-paraffin deposits at the laboratory installation "Cold Finger" when adding various sand fractions to oil; studying composition and structure of deposits after the conducted investigations using a microscope. Results. According to the research results, there is a significant increase in the intensity of formation of asphaltresin-paraffin deposits when large fractions of sand are added to oil at a concentration of 5% or higher. It is worth noting that small fractions have almost no effect on the amount of deposits formed. Also, if various fractions are added to oil in equal proportions, there is almost no effect on the intensity of formation of asphalt-resin-paraffin deposits. When analyzing the deposits images from a microscope, it can be concluded that paraffin molecules, when interacting with sand particles of a dimension greater than 0.05 mm, form homols, and with an increase in the fraction, their structural strength grows. Conclusions. The study of modern models of formation of asphalt-resin-paraffin deposits and current articles made it possible to understand that the issue of studying the factors of formation of asphalt-resin-paraffin deposits, in particular the effect of the presence of solid particles in oil, remains open. The results of this article can be aimed at improving existing technologies in the field of modeling paraffin formation, as well as contribute to the further work of researchers in this direction