Нефть нестабильна, если CII > 0,9.
Принято считать, что флокуляция асфальтенов маловероятна,
если одновременно выполняются три условия:
• P-v > 3,0,
• отношение (асфальтены/смолы) меньше 0,35 и
• CII < 0,9.
Стабильность нефти по асфальтенам означает, что в случае
образования в нефтепромысловой системе АСПО они будут
парафиновыми, т.е. концентрация парафинов в них будет
значительно больше, чем концентрация асфальтенов, однако
асфальтены будут присутствовать в АСПО за счет адсорбции на
поверхности парафиновых кристаллов или соосаждения.
21
Кристаллизация парафинов из нефти:
22
1. Образование и рост зародышей
новой (твердой) фазы
2. Рост кристаллов (переохлаждение
нефти ниже ТНКП)
23
Для того чтобы началась интенсивная кристаллизация парафинов и выделение АСПО,
нефть, как правило, должна быть значительно, на 25–35 °С, переохлаждена ниже ТНКП;
скорость образования АСПО максимальна в нулевой момент времени, уменьшается с
течением времени и экспоненциально уменьшается при уменьшении переохлаждения.
24
1. Кристаллизационный, дендритный
механизм.
2. Влияние смолисто-асфальтеновых
веществ на процесс выпадения АСПО.
3. Механизм формирования АСПО с
учетом большинства возможных влияющих
факторов:
температурный фон в связи с
индивидуальными температурами
кристаллизации парафино-нафтеновых
углеводородов
обводненность нефти
состав углеводородов в каждой
фазе смеси
интенсивное газовыделение
изменение скорости движения газожидкостной
смеси и отдельных ее компонентов
соотношение объемов фаз
состояние поверхности труб
электризация нефтяного потока
Причины и условия АСПО:
2 стадии образования и роста АСПО:
• Зарождение центров кристаллизации и рост кристаллов
парафина непосредственно на контактирующей с нефтью
поверхности.
• Осаждение на покрытую парафином поверхность более
крупных кристаллов.
25
Условия формирования АСПО в скважине:
• - наличие в нефти высокомолекулярных соединений УВ и в
первую очередь метанового ряда (парафинов);
• - снижение пластового давления до давления насыщения;
• - снижение температуры потока до значений, при которых
происходит выделение твердой фазы из нефти;
• - наличие подложки с пониженной температурой, на которой
кристаллизуются высокомолекулярные УВ с достаточно
прочным сцеплением их с поверхностью, исключающим
возможность срыва отложений потоком газожидкостной смеси
или нефти при заданном технологическом режиме.
26
Влияние факторов на образование АСПО
• снижение давления на забое скважины и связанное с этим
нарушение гидродинамического равновесия газожидкостной
системы;
• интенсивное газовыделение;
• уменьшение температуры в пласте и стволе скважины;
• изменение скорости движения газожидкостной смеси и
отдельных ее компонентов;
• состав углеводородов в каждой фазе смеси;
• соотношение объема фаз;
• состояние поверхности труб.
27
Влияние давления на забое и в стволе скважины
Рз < Р насыщения нефти газом, равновесное состояние
системы нарушается, вследствие чего увеличивается объем газовой фазы,
а жидкая фаза становится нестабильной.
Это приводит к выделению из нее парафинов.
При насосном способе эксплуатации давление на приеме насоса меньше,
чем давление насыщения нефти газом. Это может привести к выпадению
парафина в приемной части насоса и на стенках эксплуатационной
колонны. В колонне НКТ образуются зоны:
1. Выкидная часть насоса: здесь давление резко возрастает и становится
больше давления насыщения. Вероятность отложения в этом интервале
минимальна.
2. Зона снижения давления до давления насыщения и ниже, здесь
начинается интенсивное выделение парафина.
В фонтанных скважинах, при поддержании давления у башмака равным
давлению насыщения, выпадения парафина следует ожидать в колонне
НКТ.
28
Основные места образования отложений парафина:
• скважинные насосы,
• насосно-компрессорные трубы,
• выкидные линии от скважин,
• резервуары промысловых сборных пунктов.
Наиболее интенсивно парафин откладывается на
внутренней поверхности подъемных труб скважин.
29
Скорость потока
Как показали исследования, в начале
интенсивность отложений растет с увеличением
скорости за счет увеличения массового переноса,
а затем снижается, поскольку возрастают
касательные напряжения, повышающие прочность
сцепления парафина с поверхностью
оборудования.
30
Соседние файлы в папке Лекции