ЗАПОБІГАННЯ КРИСТАЛІЗАЦІЇ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФІНОВИХ ВІДКЛАДІВ ПІД ВПЛИВОМ ПОСТІЙНОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ

Автор(и)

  • О.І. Наливайко Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова
  • О.В. Ромашко Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова
  • В.Е. Мітков Гірничо-геологічний університет «Св. Івана Рильського»
  • З.Г. Моллова Гірничо-геологічний університет «Св. Івана Рильського»

DOI:

https://doi.org/10.33042/2522-1809-2024-3-184-36-45

Ключові слова:

трубопровідний транспорт нафтопродуктів, високов’язкі нафти, відкладення парафіну, постійне магнітне поле

Анотація

Експлуатація нафтовидобувних свердловин на родовищах України ускладнена багатьма факторами. Великі втрати на промислах походять від осадження в порах нафтових порід, в колонах свердловин і в підйомних трубах пластичної або твердої маси темного кольору, відомої під назвою «асфальтосмолопарафінові відкладення» (АСПВ). Поняття процесу виявлення і технології боротьби з АСПВ при видобутку нафти до сьогодні є актуальним науково-технічним і практичним завданням, оскільки цей фактор безпосередньо впливає на працездатність і кінцеву продуктивність свердловин.

Доведено, що для запобігання та зниження зростання АСПВ за допомогою розміщених безпосередньо в свердловинах пристроїв здебільшого використовуються пристрої на постійних магнітах. Використовувані для запобігання АСПВ пристрої мають найскладніші, зазвичай багатореверсні розподіли поля, велику довжину робочих каналів, вищі градієнти напруженості магнітного поля. Збільшення напруженості та градієнта є основними напрямами вдосконалення таких пристроїв.

У пропонованій схемі антипарафінового магнітного пристрою з почерговими напрямами намагніченості, зі збільшеною магнітною індукцією постійні магніти мають кільцеву форму і радіальну намагніченість і розміщені на загальному магнітопроводі. Дослідження показали три основні причини, які впливають на утворення асфальтосмолопарафінових відкладів, а саме: 1) зниження тиску в області вибою, з одночасним порушенням гідродинамічної рівноваги газорідинної системи; 2) зменшення температури в пласті та стовбурі свердловини; 3) склад вуглеводнів у кожній фазі суміші. Можна додати, що інтенсивне газовиділення, зміна швидкості руху газорідинної суміші й окремих її компонентів, співвідношення об’ємів фаз також певною мірою впливають на формування АСПВ.

Застосування магнітних антипарафінових пристроїв (МАП) може бути ефективним як при фонтануванні свердловини, так і при експлуатації її глибинно-штанговими відцентрованими та діафрагмовими насосами, а також на нафтопроводах. Запропонований новий магнітний пристрій МАП-ХН дозволяє отримувати на трубопроводах великого діаметра параметри не гірші, ніж ті, що раніше отримували лише на трубопроводах невеликого діаметра.

Біографії авторів

О.І. Наливайко, Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри нафтогазової інженерії і технологій

О.В. Ромашко, Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри нафтогазової інженерії і технологій

В.Е. Мітков, Гірничо-геологічний університет «Св. Івана Рильського»

доктор технічних наук, професор, професор кафедри підземного будівництва

З.Г. Моллова, Гірничо-геологічний університет «Св. Івана Рильського»

доктор філософії, старший викладач кафедри підземного будівництва

Посилання

Lesin V. I. / Physico-chemical mechanism for the prevention of paraffin deposits using constant magnetic fields / Network publication «Oilfield Business». 2020, No. 2, P. 99-121.

Galonskiy P. P. Fighting paraffin during oil production. Theory and practice. - М.: Hostoptekhizdat, 1960 – 88 р.

Equipment for the prevention of deposits of asphalt resinous substances, paraffin and sand: monograph / B. V. Kopei, О. О. Kuzmin, S. Y. Onyshchuk. Series "Oil and gas equipment", volume 3 - Ivano Frankivsk: ІФНТУНГ, 2014 – 216 р.

Physical and chemical mechanics of dispersed structures in magnetic fields / Ed. N.Y. Kruglytskyi. - Kyiv: Scientific opinion, 1976. – 156 р.

Mazepa B. A. Paraffinization of oil collection systems and industrial equipment. М.: Subsoil, 1966. – 182 р.

Mansoori G.A. Asphaltene, resin, and wax deposition from petroleum fluids / G.A. Mansoori // The Arabian Journal for Science and Engineering. – 1996. - Vol. 21, Number 48. - pp. 707-723.

Klassen V.I. Omagnichivanie vodnykh sistem [Magnetization of water systems]. Moscow, Khimiia, 1978, 180 p.

Nassar N.N. Iron Oxide Nanoadsorbents for Removal of Various Pollutants from Wastewater: An Overview. Application of Adsorbents for Water Pollution Control, 2012, pp. 81-118. DOI: 10.2174/97816080526911120101.

Golubev I.A., Golubev А.V., Laptev А.B. Practice of using the magnetic treatment devices to intensify the processes of primary oil treating. Journal of Mining Institute. 2020. Vol. 245, p. 554-560. DOI: 10.31897/PMI.2020.5.7

Tung, N.P., Van Vuong, N., Long, B.Q.K., Vinh, N.Q., Hung, P.V., Hue, V.T., & Hoe, L.D. (2001). Studying the Mechanism of Magnetic Field Influence on Paraffin Crude Oil Viscosity and Wax Deposition Reductions. In SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition (pp. 7). Jakarta: Society of Petroleum Engineers. https://doi.org/10.2118/68749-ms

Zhang, W.W., Wang, T.T., Li, X., & Zhang, S.C. (2013). The Effect of Magnetic Field on the Deposition of Paraffin Wax on the Oil Pipe. Advanced Materials Research, (788), 719-722. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.788.719

M. Kharchenko, A. Manhura, S. Manhura, I. Lartseva. (2017). Analysis Magnetic Treatment of Production Fluid with High Content of Asphalt Parafin Deposits. Mining of Mineral Deposits, 11(2), 28-33. https://doi.org/10.15407/mining11.02.028

Investigation of the effect of the permanent magnetic field of a magnetic anti-paraffin device on the structure of asphalt-resin-paraffin deposits / I. I. Kaptsov, O. I. Nalyvayko, O. V. Romashko, R. B. Tkachenko. Municipal utilities: Scientific and technical collection of Kharkiv National University of Municipal Economy. O. M. Beketov. – Kharkiv, 2020. Volume 4. Issue 157. - P. 146−151.

https://khg.kname.edu.ua/index.php/khg/article/view/5647

Systems with permanent magnets for magnetic treatment of extracted oil contributing to the reduction of solid deposits / Mihaiescu N., Alexandru S., Kappel W., etc. // Proceedings of the XIII International Conference on Permanent Magnets, September 25-29, 2000, Suzdal. - М.: ADA-Megatech Publishing House, 2000. - P. 216-217.

Aristizabal-Fontal J.E., Cortes F.B., Franco C.A. Viscosity Reduction of Extra Heavy Crude Oil by Magnetite Nanoparticle-Based Ferrofluids // Adsorption Science and Technology (Special Collection: III Workshop on Adsorption, Catalysis and Porous Materials). 2017. P. 1-23. DOI: 10.1177/0263617417704309.

Influence of a constant magnetic field on high-viscosity paraffin oil in pump-compressor pipes // Nalyvayko L. G., Nalyvayko O. I., Petrash R. V., Khivrenko V. M. / Abstracts of the 70th anniversary scientific conference of professors, teachers, researchers, graduate students and students of the university. Volume 4. (Poltava, April 23 - May 18, 2018) - Poltava: PoltNTU, 2018. - P. 352–354.

https://drive.google.com/file/d/1UAOQ15f9AN0zOpvxxTcIGOGxKpi7r7-l/view

Roal M., Molina D., Correa R. The Effect of a Magnetic Field and Magnetite Nanoparticles on the Electrodeposition of Asphaltenes of a Colombian 21api Oil Sample // Journal of Physics Conference Series. 2019. Vol. 1159. P. 012002. DOI: 10.1088/1742-6596/1159/1/012002.

Magnetic treatment of oil as a method of combating paraffin deposits during its transportation by pipelines / Nalivayko O. I., Nalivayko L. G., Mangura A. M., Nalivayko L.G. / Collection of scientific works. Industry engineering, construction. - Poltava: PoltNTU, - 2013. - № 1 (36). Vol. 2. - P. 92-107.

Device for liquid treatment by magnetic field / Demakhin A. G., Nalivaiko A. I., Kapirulya V. M., Sevostyanov V. A., Spiridonov R. V., Kivokurtsev A. Yu. // - Patent RU №2182888. – IPC: C02F. – C02F1/48 – 2002. – 8 p.

Fluid magnetic treatment device / Demakhin A. G., Kapirulya V. M., Sevostyanov V. A., Nalivaiko A. I., Spiridonov R. V. Kivokurtsev A. Yu. // - Patent RU № 2192389. – IPC: C02F1/48. – C02F1/48 – 2002. – 8 p.

Spiridonov R. V., Demakhin S. A., Kivokurtsev A. Yu. Magnetic treatment of liquids in oil production. Saratov: Publishing house of GosUNC "College", 2003. 136 p.: ill. ISBN 5-94409-027-8.

N.P Tung,N.Q Vinh,N.T.P Phong,B.Q.K Long,P.V Hun. Perspective for using nd–fe–b magnets as a tool for the improvement of the Production and transportation of vietnamese crude oil with high paraffin Content. Physica b condensed matter, 2003, vol. 327, pp. 443-447. Doi: 10.1016/s0921-4526(02)01788-x.

Structural and technological solutions for the transportation of high-viscosity oil by pipeline transport / І. І. Kaptsov, O. I., Nalivayko, О. V. Romashko, R. B. Tkachenko // Municipal services of cities - K.: Technology. - Vol.6. Vip. 152. - 2019. - P. 48–57.

https://khg.kname.edu.ua/index.php/khg/article/view/5490 8

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-07

Як цитувати

Наливайко, О., Ромашко, О., Мітков, В., & Моллова, З. (2024). ЗАПОБІГАННЯ КРИСТАЛІЗАЦІЇ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФІНОВИХ ВІДКЛАДІВ ПІД ВПЛИВОМ ПОСТІЙНОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ. Комунальне господарство міст. Серія: «Економічні науки», 3(184), 36–45. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2024-3-184-36-45

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають