книги / Тепловая депарафинизация скважин

Рис. 2.10. Температура начала кристаллизации парафинов из нефти, определенная ультразвуковым методом: 1 — при частоте 5 Мгц; 2 — при частоте 15 Мгц; 3 — при частоте 15 Мгц в статических условиях.

массовой кристаллизации парафина, наблюдаемый при визуальном и фото­ метрическом методах. При этом следует отметить, что температура в начале зоны отложения парафина в скважине, из которой были отобраны пробы ис­ следуемой нефти, составляла 20,6... 22,1° С. Температура начала кристал­ лизации парафина, определенная в статических условиях, без циркуляции жидкости равна 30° С (кривая 3).

Температура плавления промысловых парафинов различных регионов находится довольно в узком интервале и колеблется в пределах 46 ... 60° С, табл. 2.5.

Температура плавления АСПО месторождений Удмуртии практи­ чески не отличается от приведенных значений температур плавления по месторождениям Урало-Поволжья и находится в этих же пределах, табл. 2 .6 .

Интервал температур плавления отдельных компонентов, входящих в состав парафиновой массы, представлен гораздо более широким диапазо­ ном. Так, например, в составе АСПО Куйбышевской области (табл. 2.7) от­ мечаются фракции парафинов с температурой плавления от 28 до 84° С [71].

Таблица 2.5. Температура плавления АСПО месторождений Урало-Поволжья

Интерпретацию фракционного состава твердых углеводородов указанных месторождений целесообразнее и нагляднее проводить на их графическом отображении, рис. 2 .1 1 .

Левые ветви, отображенных на рисунке кривых, близки по своим па­ раметрам друг с другом, характеризуя тем самым во всех рассматриваемых составах АСПО наличие одних и тех же фракций парафинов с низкой темпе­ ратурой плавления. Фракции парафинов с высокой температурой плавления присущи только АСПО отдельным месторождениям или даже скважинам, поэтому и разброс их максимальных значений температур отмечается в бо­ лее широком диапазоне.

Температуру плавления парафинов определяет их молекулярная мас­ са, причем, чем больше эта молекулярная масса, тем выше температура плавления.

Физико-химическая характеристика твердых парафинов, выделенных из нефтей различных регионов, показана в табл. 2 .8 .

Таблица 2.6. Температура плавления АСПО месторож дений Удмуртии

Таблица 2.7. Фракционный состав парафинов нефтей Куйбышевской области

Зависимость температуры плавления парафинов различных регионов от молекулярной массы представлена на рис. 2.12.

Поскольку молекулярная масса парафинов предопределяется числом атомов углерода, входящих в состав тех или иных фракций парафинов, то, естественно, они будут определять и температуру плавления самих парафи­ нов. На рис. 2.13 приведена зависимость температуры плавления парафинов от числа атомов углерода, составляющих эти парафины.

Рис. 2.11. Фракционный состав твердых углеводородов, выделенных из нефтей ме­ сторождений Куйбышевской области: 1 —Радаевского; 2 — Покровского; 3 —Муха- новского

Таблица 2.8. Физико-химическая характеристика парафинов

ния температур плавления парафинов, входящих в состав АСПО, включая

Рис. 2.14. Влияние глубины отложения парафинов в НКТ на температуру их плав­

ления.

Кривая распределения температуры плавления парафинов, приведен­ ная на рис. 2.14, отражает среднюю температуру плавления всей гаммы парафинов, входящих в состав АСПО, без дифференцирования их по со­ ставляющим.

Сопоставительный анализ результатов исследования твердых углево­ дородов парафинистых нефтей месторождений Куйбышевской области [71] и Удмуртии позволил определить все диапазоны изменения температуры плавления парафинов, входящих в состав АСПО. Результаты этих опреде­ лений отражены в табл. 2.10.

Установление диапазонов температур плавления индивидуальных па­ рафинов, входящих в состав образований АСПО и имеющих определен­ ную среднюю температуру плавления, позволяет более широко интерпре­ тировать распределение н-алканов в твердых парафинах, представленное на рис. 2.15.

Нефть со скв. 1741, по сравнению с нефтью со скв. 222, содержит бо­ лее легкие фракции н-алканов, поэтому кривая 1 сдвинута относительно кривой 2 несколько влево. Парафины, отмеченные на этой кривой, пред-

ставлены фракциями С18-С 35 и имеют среднюю температуру плавления 53° С. Парафины со скв. 222 представлены фракциями С20-С 37 и содержат в своем составе уже некоторое количество церезинов, фракции С36-С 37. Парафины с этой скважины для каждого рассматриваемого интервала сдви­ нуты по углероду на 2 ... 3 единицы вправо (по отношению к парафинам со скв. 1741), в направлении более высоких значений углерода. Темпера­ тура плавления этого парафина составляет 56° С. Увеличение температуры плавления на 3°С является существенной величиной, поскольку диапазон изменения температур плавления парафинов, входящих в состав АСПО, уве­ личивается с 30... 69° С до 34... 75° С (см. табл. 2.10). Для удаления этих

Рис. 2.15. Распределение н-алканов в твердых парафинах, выделенных из нефтей: 1 — Мишкинского месторождения, СгЬ, скв. 1741; 2 — Киенгопской площади, СгЬ, скв. 222.

отложений потребуется создание более мощного теплового потока и значи­ тельных энергетических затрат.

Проведенные исследования позволили создать усредненную темпера­ турную модель распределения парафиновых отложений по длине колонны подъемных труб в процессе ее запарафинивания. Данная модель представ­ лена на рис. 2.16, а ее численные значения —в табл. 2.11.

2.3.2. Механическая прочность парафиновых отложений

Прочность парафиновых образований. Физико-механические свой­ ства парафиновых отложений, представляющих собой многокомпонентную систему, преимущественно предопределяются как количественным соот­ ношением компонентов, входящих в эту систему, так и их физическими свойствами. Например, твердые парафины с большим молекулярным ве­ сом и нормальным строением более тугоплавки и обладают повышенной связью в кристаллической решетке и, как правило, механической прочно-