4. Мұнайларды присадкалармен айдау

Тұтқырлы және жоғары парафинді мұнайлар мен мұнай өнімдерінің реологиялық қасиеттерін депрессорлы присадкаларды (депресаторларды) пайдалану арқылы жақсартуға болады. Депрессорлы присадкалар есебінде ЕСА, ДН-1, “Паранин”, А3 және т.б. типті присадкаларды пайдаланады. Олрадың жұмыс істеу механизмі аяғына дейін анықталмаған, бірақ шамамен келесідей: температура төмендеген кезде тығыздық флуктуациясының пайда болуы арқасында присадкалар парафин микрокристалдарының шашырамдылығын жоғарылатады (парафин кристалдарының өлшемдері төрт-тоғыз есе кішірейеді), және олар парафин кристалдануы кезінде ұрықтар болып табылады. Присадка парафин кристалының өлшемін макромолекуланың өзіндік өлшемінің шамасында шектейді де, парафиннің бөлек кристалдарының торына бітіп кетуінен сақтап қалады. Нәтижесінде парафинді мұнайлардың реологиялық сипаттамаларын жақсартады.

Көптеген присадкалар күрделі эфирлер, акрилді және метакрилді қышқылдар мен жоғары қаныққан спирттер негізіндегі сополимерлер болып табылады.

Депрессорлы присадкаларды пайдалану көптеген көмекші капиталды шығындарды керек етпейді, және присадкалар өндірісін кеңінен меңгерген кезде жоғары парафинді мұнайларды айдаудың басқа тәсілдерімен салыстырғанда, экономикалық жағынан тиімді болуы мүмкін. Депрессаторларды пайдалану айдауға кететін энергошығындарды ғана төмендетпей, сонымен қатар, капиталды шығындарды да азайтады, себебі оларды пайдаланған кезде сорапты және жылу станцияларының саны қысқарады. Бұл айдатылатын мұнайдың тиімді тұтқырлығы төмендейді де, құбыр трассасының ұзындығы бойымен мұнайды қыздыруды керек етпейтіндігін түсіндірледі.

Жоғары парафинді мұнайларды тасымалдауға арналған құбырларды пайдалану эксперименті мен тәжірибе, массасы бойынша 0,02-0,2 % мөлшерінде “Парамин” типті тімді присадкаларды қосу, қоршаған ортаның температурасына жақын температуралар кезінде, қатуы жоғары парафинді мұнайларды ағымына Ньютондық сипаттама беретіндігі анықталды. Присадкаларды енгізудің төменгі шегі мұнай тұтқырлығын төмендетпейді, бірақ құбырлар мен жабдықтардың парафинделуінен сақтайды.

Присадкаларда енгізу алдында мұнайды парафиннің толық балқуы мен мұнайда таза парафин ерітіндісі пайда болғанға дейін қыздыру керек (мұнайларды қыздыру температурасы 320-350К болу керек). Егер присадканы парафиннің кристалдану температурасынан төмен температурада енгізсе, онда эффект өте төмен болады. Бірақ мұнайдың парафиндер балқуының температурасына дейінгі келесі қыздыруы депрессатор тиімділігін қайтадан көтереді.

Присадкалар жұмысына мұнайдың араластыру қарқынымен суу темпі елеулі әсер етеді. Қарқынды араластырудың әсері – ол парафин кристалдарын депрессатор молекулаларымен толық қоршау болып табылады. Бұл жағдайда присадканың әсері емес, термоөңдеу эффектісі үлкен роль ойнайтындығы айқын, себебі олардың әсерін бөлу мүмкін емес.

Айдау тоқтап қалған кездерде мұнайда депрессатормен бірге әлсіз беріктікпен сипатталатын құрылымдық тор пайда болады және ол айдаудың жаңаруын жеңілдетеді. Сонымен, модельдегі тәжірибе мен эксперименттер (Батыс Еуропадағы Финнарт-Гринжемаут құбыры) 277К-нен жоғары температура кезінде депрессатормен өңделген мұнайды айдаудың тоқтауы уақыт бойынша шектелмеген. Депрессатормен өңделген мұнайы бар Финнарт-Гринжемаут мұнай құбыры 13 тәулік бойы тұрды, одан кейін айдау қайтадан жеңіл жасалған, және мұнай құбыры есепті жіберілуге жеткілікті тез шықты.

Депрессаторды пайдалану шарттарының маңыздыларының бірі – ол ұзақ уақыт ішінде олардың мұнайға әсерінің тұрақтылығы болып табылады. Депрессаторлардың көбісі осы талапқа сай келеді.

Әшейінде, жоғары парафинді мұнайды депрессорлы присадкамен бірге айдау, айдалатын мұнайдың барлық көлемін өңдеуді қарастырады, ал бұл присадкалардың көп мөлшерін және барлық мұнайды қыздыру мен араластыруға кететін едәуір шығындарды талап етеді. Присадкалар бағасы әлі де жоғары, және олардың қолданылуы ыстық айдау тәсілімен салыстырғанда тиімсіз. Осыған байланысты ВНИИСПТ қызметкерлері мұнайға депрессорлы присадканы тек сақиналы қабырғаға жақын қабатқа енгізуді ұсынды. Бұл мұнайды айдауға кететін энергошығындарды төмендетуін қамтамасыз етеді. Сақиналы құбырға жақын қабат депрессатор қосылғанмұнайдан тұрады, сондықтан ағын ядросы тығыздықтар тепе-теңдігіне байланысты қалқып шықпайды.

Сасақиналы қабатпен айдау технологиясы шамамен келесідей болады: жоғары парафинді мұнайды қыздырудың керекті температурасымен құбырға ендіреді, содан кейін сорапты станциядан белгілі бір қашықтықта, қатысты температурада, сақина түрінде присадканы құбырдың ішкі қабырғасының жанына енгізеді. Бұл жағдайда депрессатордың шығыны, осы барлық айдалатын мұнайға енгізумен салыстырғанда, шамамен 10 есе қысқарады.

Депрессаторлар әлі де өте қымбат, сондықтан оларды максималды бола алатын техникалық немесе технико-экономикалық әсер алу үшін пайдалану қажет.