Подбор эффективных реагентов для удаления и ингибирования АСПО

Student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan Shaikhutdinova R.R

Student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan Khamatshin A.D.

Student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Aksyonov K.G.

Student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Stolyarov D.P.

Student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

SELECTION OF EFFECTIVE REAGENTS FOR REMOVING AND INHIBITING ASPO

Асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО) - это тяжелые, высокомолекулярные, компоненты нефти, отлагающиеся на внутренней поверхности скважин, нефтепромыслового оборудования и трубопроводных коммуникаций. Накопление АСПО в проточной части нефтепромыслового оборудования и на внутренней поверхности труб приводит к снижению производительности системы, снижению длительности работы скважин и эффективности работы насосных установок [1].

Химический и фракционный состав АСПО чаще всего определяется их происхождением и, как следствие, механизмом формирования АСПО. Однако общая структура химического состава характеризуется содержанием в них трех основных групп соединений: парафино-нафтеновые или парафинонафтено -ароматические углеводороды 30-95% масс., смолы, включающие в себя и тяжелую ароматику, 5-30% масс., асфатьтены 0,5-70% масс [2].

Применяемые в настоящее время методы борьбы с АСПО могут классифицироваться по принципу и по результату воздействия. В соответствии с первой классификацией методы делятся на: тепловые, химические, физические, технологические, механические, биологические. Вторая классификация делит методы борьбы на предотвращающие выпадение АСПО и удаляющие АСПО.

Наиболее перспективными методами борьбы являются методы предотвращающие возникновение данной проблемы, так как это позволяет существенно увеличивать межремонтный период скважин, трубопроводов и технологического оборудования, тем самым увеличивая эффективный фонд рабочего времени и, как результат, рентабельность производства.

С точки зрения многих авторов, наиболее прогрессивным методом борьбы с АСПО является применение химических реагентов, существенно снижающих уровень их выпадения - ингибиторов образования АСПО [3].

Механизм их действия разнообразен и зависит от типа реагента, однако способ применения заключается в дозированном введении реагента в прокачиваемую нефть. Разработано около десятка механизмов реализации данного способа на нефтепромысле и при транспорте нефти.

Степень ингибирования образования АСПО при использовании эффективных реагентов колеблется в диапазоне от 50% до 95%. При этом, многое зависит от дозировки и состава реагента [4].

Для применения таких реагентов, необходимо определить оптимальное соотношение дозировки реагента к его максимальной эффективности для достижения высоких экономических показателей.

Химические реагенты, предотвращающие выпадение АСПО в технологическом оборудовании, при перекачке нефти, называются ингибиторами образования АСПО [5]. Они по составу и механизму действия на реагенты депрессорного, модифицирующего, диспергирующего, смачивающего действия.

Реагенты депрессорного действия (депрессоры), представляют собой органические неионогенные поверхностно-активные вещества (полиолефины, сложные эфиры, высшие спирты), с высоко молекулярной массой (до 5000), действующие в области температуры кристаллизации тяжелых углеводородов и смолисто-асфальтеновых веществ нефти, покрывают сольватной оболочкой образующиеся центры кристаллизации тем самым, предотвращая дальнейший рост кристаллов.

Реагенты модифицирующего действия (модификаторы) - катионактивные азот-, хлор-, серо-содержащие поверхностно-активные вещества средней полярности, действующие в предкристаллизационной области, образуя молекулярные комплексы с асфальтенами, препятствуют их агрегации с парафино-нафтеновыми углеводородами и выпадению АСПО [4]. Часто депрессоры и модификаторы объединяют под одним наименованием -депрессорные присадки.

Реагенты диспергирующего действия (диспергаторы) - вещества, разрушающие структуру образовавшихся АСПО и переводящие их компоненты в раствор нефти [5].

Реагенты смачивающего действия представляют собой катионактивные ПАВ (полиакриламид, кислые органические фосфаты, силикаты щелочных металлов, водные растворы полимерных ПАВ), образующие на поверхности труб гидрофильную пленку, препятствующую адгезии АСПО. Такие реагенты по механизму действия, обычно, схожи с ингибиторами коррозии и, часто обладают теми же свойствами [5].

В последнее время, наибольшее применение находят ингибиторы комплексного действия, сочетающие в себе свойства исходных компонентов, при этом, взаимно усиливающих свое действие при компаундировании, что позволяет существенно сокращать дозировку реагентов и повышать эффективность. Это могут быть присадки депрессорномодифицирующего, депрессорно-диспергирующего действия. Разработка таких реагентов является приоритетным направлением современной нефтепромысловой химии.