Фактори, влияещи върху образуването на парафинови отлагания
Механизмът на образуване на отлагания върху металната повърхност се състои в образуването и растежа на парафинови кристали директно върху повърхността в контакт с масло, а след това върху получената смола-парафинова облицовка. От това следва, че методът на натрупване на парафинови отлагания е еднакъв както за двуфазна, така и за трифазна система, и за четирифазна система, с изключение на момента, който определя възможността за флотация на парафинови кристали от водни глобули и образуване на движещ се воден филм върху повърхността на оборудването.
Появата на пясък или други механични примеси в маслото, както и появата на вода, не могат значително да променят механизма на парафиниране на оборудването.
Съгласно съвременните представи замеханизмана образуване и растеж на парафиновите отлагания, специална роля се отрежда на транспорта на парафиновите частици в граничния ламинарен слой.
В резултат на охлаждане на маслото под въздействието на по-студена среда се появява радиалентемпературенградиент в тънък пристенен слой.
Наличието на радиален температурен градиент води до образуването на градиент наконцентрацияна разтворения парафин. Благодарение на товаразтворенитепарафинови частици се придвижват към стената на тръбата под действието намолекулярна дифузия. Когато парафиновите частици достигнат стената на тръбата или границата на твърдите отлагания, те кристализират и се отделят от разтвора.
Ако температурата в пристенния слой е под нивото, при което парафинът започва да пада от маслото, тогавапотокътмасло ще съдържа парафинови кристали и течната фаза ще бъде в термодинамично равновесие с твърдата фаза. Под действието на концентрационния градиент насуспендираничастици Брауновото движение води до напречно пренасяне на материя.
отСпоред Тронов (1970), образуваните вобеманефт парафинови кристали практически не участват в образуването наотлагания. Burger et al. (1981) смятат, че отлаганията се образуват поради движението както намолекулите, така и на парафиновитемикрокристали, суспендирани в масло в посока, перпендикулярна на посоката на потока на маслото.
Скоростта на нарастване на твърдите отлагания по стената на тръбопровода поради молекулярна дифузия се определя от дифузионното уравнение на Фик:
dG/dt = Dm * A * dC/dy, (159)
където G е общият обем на парафиновите отлагания;
Dm - коефициент на молекулна дифузия;
dC/dy е производната на обемната фракция на парафиновите частици, разтворени в масло, по отношение на разстоянието от стената на тръбата;
А е площта на повърхността.
Нека подчертаемфактори, които влияят върху отлагането на парафини.
НЕОБХОДИМИ условия за образуване на депозити са:
- Намаляване натемпературатана масления поток до стойности, при които е възможно отделянето на твърди парафини от маслото. Необходимите температурни условия възникват предимно на вътрешнатастенана тръбата.
- Силнаадхезияна парафинови отлагания към повърхността на тръбопровода.
Също така има значение:
Температурна разлика: Тъй като температурната разлика между околната среда и масления поток се увеличава, количеството отложен парафин се увеличава пропорционално.
- Налягане и GOR: При налягания над налягането на насищане началната температура на парафина се повишава с увеличаване на налягането. Ако налягането е под налягането на насищане, тогава с намаляване на налягането се наблюдава повишаване на температурата на началото на кристализацията, което се обяснява с увеличаване на обема на освободения газ, което значително влияе върху разтворимостта на парафина в масло ипонижаване на температурата на потока нефт и газ (фиг. 36).
Фиг.36. Зависимост на температурата на насищане на пластовия нефт с парафин от налягането
Зоната на началото на образуването на отлагания съответства на широк диапазон от налягания: 5 - 10 MPa. Фактът, че в някои кладенци процесът на натрупване на утайки е започнал при налягания, значително по-високи от налягането на насищане, предполага, че дегазацията не е фактор, определящначалотона натрупване на утайки, но е причината процесът да протича по-интензивно.
Много находища на Западен Сибир се характеризират с висока температура на насищане на нефт с парафин: 48 - 50 ° C.