Реферат
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 5
ВВЕДЕНИЕ
1. Литературный обзор
1.1 Асфальтосмолопарафиновыеотложения
1.1.1 причины образования аспо
1.1.2 Механизм образования АСПО
1.1.3 Борьба с отложениями АСПО
1.2 Состав и характеристика САВ
1.2.1 Нефтяные смолы
1.2.2 Асфальтены
1.3 Нефтяные дисперсные системы
1.3.1 Устойчивость НДС
1.3.2 Реологические свойства НДС
1.4 Структура и кристаллизация парафиновых углеводородов
1.4.1 Исследование состава и свойств парафинистых систем
1.5 Влияние ультразвуковой обработки на свойства парафинистых систем
1.5.1 Влияние на кристаллизацию
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 6
2.1 Объекты исследования 25
2.2 Методы исследования 25
2.2.1 Методика проведения ультразвуковой обработки 26
2.2.1.2 Расчет интенсивности ультразвукового дезинтегратора УЗДН 2Т 26
2.2.2 Определение температуры застывания растворов методом экспресс-анализа 28
2.2.3 Определение реологических характеристик растворов 28
2.2.3.1 Расчет энергии разрушения дисперсной системы 28
2.2.3.2 Расчет энергии активации вязкого течения 29
2.2.4 Определение количества осадка методом «холодного стержня» 29
2.2.5 Методика проведения микроскопических исследований
2.2.6 Метод инфракрасной спектроскопии 30
2.2.7 Метод протонного магнитного резонанса
2.2.8 Определение элементного состава 32
2.2.9 Определение молекулярной массы методом криоскопии в нафталине 32
2.2.10 Структурно-групповой анализ смолистых компонентов осадков 34
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 36
3.1 Влияние условий обработки на прочностные характеристики раствора нефтяного
парафина в декане 42
3.2 Влияние условий обработки на вязкостно-температурные характеристики раствора
нефтяного парафина в декане 45
3.3 Влияние условий обработки на свойства кристаллизации раствора нефтяного
парафина в декане 46
3.4 Влияние условий обработки на седиментационную устойчивость раствора нефтяного
парафина в декане 48
Структурно-групповой состав нефтяных смол
3.5.3.1 Определение структурных фрагментов нефтяных смол методом ИК-
спектроскопии
3.4.3.2 Определение состава нефтяных смол методом ПМР-спектроскопии
3.4.3.3 Исследование элементного состава нефтяных смол
3.4.3.4 Расчет структурно-групповых параметров молекул нефтяных смол
3.4.3.5 Построение структурных формул молекул нефтяных смол
Заключение 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 55
... Отсутствуют заключение, 3 раздел
В настоящее время в связи с выработкой крупнейших высокопродуктивных месторождений легкой нефти и вводом в эксплуатацию месторождений высокопарафинистой нефти (ВПН) со значительным содержанием высокомолекулярных углеводородов нормального строения все больше внимания уделяется разработке новых технологий добычи и транспортировки таких нефтей.
Высокопарафинистые нефти (ВПН) - это реологически сложные жидкости, обладающие высокой вязкостью и высокой температурой застывания. Такие нефти теряют текучесть уже при положительных температурах в результате кристаллизации парафиновых углеводородов. Кроме этого, при добыче и транспортировке ВПН возникают осложнения, связанные с асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО) на поверхности нефтепромыслового и трубопроводного оборудования, которые существенно снижают дебит скважины, фильтрационные характеристики пласта, закупоривают поры, уменьшают полезное сечение насоснокомпрессорных труб, и, как следствие, сильно осложняют добычу нефти, увеличивают расход электроэнергии при добыче, приводят к повышенному износу оборудования. Для решения проблем, возникающих при добыче и транспортировке ВПН, существуют различные методы воздействия: механические, тепловые, физические, химические и комплексные
В настоящее время особо широко исследуется возможность применения ультразвуковой обработки (УЗО), так как она является наиболее экологически безопасной как для недр, так и для окружающей среды. Однако, характер влияния УЗО зависит от компонентного состава системы и требует дополнительных исследований .
Исследования показали, что непосредственно ультразвуковое воздействие на высокопарафинистые дисперсные системы приводит к увеличению их структурно-реологических характеристик.
При комплексном воздействии на такие дисперсные системы в присутствии полимерных депрессорных присадок нивелируется негативное влияние ультразвуковой обработки, и, как следствие, улучшаются вязкостно-температурные параметры из-за синергетического эффекта .
Изучение поведения высокопарафинистых систем различного компонентного состава можно упростить, если использовать модельные системы.
Цель данной работы: исследование влияния спиртобензольных нефтяных смол и ультразвуковой обработки на свойства 6 % мас. раствора нефтяного парафина в декане, используемого в качестве модели ВПН.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
1. Выделить спиртобензольные смолы из высокосмолистой нефти
Усинского месторождения методом колоночно-адсорбционной
хроматографии.
2. Определить структурно-групповой состав смол с использованием метода ИК-спектроскопии; Провести структурно-групповой анализ молекул нефтяных смол с использованием методов ПМР-спектроскопии, элементного анализа и значений молекулярной массы.
3. На основе данных структурно-группового анализа построить гипотетические формулы молекул СБС.
4. Изучить влияние ультразвуковой обработки, добавки спиртобензольных смол и комплексного воздействия на реологические свойства раствора нефтяного парафина в декане.
5. Исследовать влияние способа воздействия на агрегативную и седиментационную устойчивость раствора нефтяного парафина в декане.
Объекты исследования:
• нефтяной парафин;
• спиртобензольные нефтяные смолы.
Для решения поставленных задач использованы следующие приборы:
...
1. Ященко И.Г. Вязкие и тяжелые нефти Российской Арктики: проблемы рационального использования // Экологический вестник России. - 2015. - № 8. - С. 32-36.
2. Эдер Л.В. Добыча, переработка и экспорт нефти и нефтепродуктов в России / Л.В. Эдер, И.В. Филимонова, В.Ю. Немов, И.А. Проворный // Вестник Тюменского государственного университета. Науки о Земле. - 2014. - № 4. - C 83-97
3. Loskutova Yu.V. Improving the structural-rheological properties of high-paraffin crude oil using chemical reagents and vibrational treatment / Yu.V. Loskutova, I.V. Prozorova, N.V. Yudina // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. - 2011. - Vol. 47. - № 5. - P. 358-361.
4. Musina N.S. Application of Magnetic Treatment to Changing the Composition and Physicochemical Properties of Crude Oil and Petroleum Products / N.S. Musina, T.A. Maryutina // Journal of Analytical Chemistry. - 2016. - Vol. 71 - № 1. - P. 27-34.
5. Лоскутова Ю.В. Результаты обработки высокосмолистых нефтей переменным ассиметричным током / Ю.В. Лоскутова, А.М. Ивлева, Н.В. Юдина, Г.Е. Ремнев // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. - 2012. - № 4. - С. 103-107.
6. Савиных Ю.В. Воздействие электронного пучка на вязкостные характеристики нефти / Ю.В. Савиных, В.М. Орловский, Ю.В. Лоскутова // Известия ВУЗов. Физика. - 2015. - Т. 58. - № 9/3. - С. 131-134.
7. Ганиева Т.Ф. Механико-акустическое воздействие на высоковязкую нефть / Т.Ф. Ганиева, Р.З. Фахрутдинов // Вестник Казанского технологического университета. - 2015. - № 4. - С. 10-12.
8. Abramov V.O. Sonochemical approaches to enhanced oil recovery / V.O. Abramov, A.V. Abramova, V.M. Bayazitov, L.K. Altunina, A.S. Gerasin, D.M. Pashin, T.J. Mason // Ultrasonics Sonochemistry. - 2015. - Vol. 25. - P. 76-81.
9. Litvinets I.V. Effect of ammonium-containing polyalkyl acrylate on the rheological properties of crude oils with different ratio of resins and waxes / I.V. Litvinets, I.V. Prozorova, N.V. Yudina, O.A. Kazantsev, A.P. Sivokhin // Journal of Petroleum Science and Engineering. - 2016. - Vol. 146. - P. 96-102.
10. Волкова Г.И. Влияние природы разбавителей на вязкость смолистых нефтей / Г.И. Волкова, Н.Н. Шелест, И.В. Прозорова, Н.В. Юдина // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2011. - № 1. - С. 17-20.
11. Promtov M.A. Cavitation technology for quality improvement of hydrocarbon fuels // Chemical and Petroleum Engineering. - 2008. - № 1-2. - P. 63-66.
12. Volkova G.I. Effect of ultrasonic treatment on the composition and properties of waxy high-resin oil / G.I. Volkova, R.V. Anufriev, N.V. Yudina // Petroleum Chemistry. - 2016. - Vol. 56 - № 8. - P. 683-688.
13. Mullakaev M.S. Development of ultrasonic equipment and technology for well stimulation and enhanced oil recovery // Journal of petroleum science and engineering. - 2015. - № 125. - P. 201-208.
14. Anufriev R.V. Structural and mechanical properties of highly paraffinic crude oil processed in high-frequency acoustic field / R.V. Anufriev, G.I. Volkova // Key Engineering Materials. - 2016. - Vol. 670. - P. 55-61.
15. Ануфриев Р.В. Влияние ультразвука на структурно-механические свойства нефтей и процесс осадкообразования / Р.В. Ануфриев, Г.И. Волкова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2016. - Т. 327. - № 10. - С. 50-58.
16. Волкова Г.И. Подготовка и транспорт проблемных нефтей (научнопрактические аспекты) / Г.И. Волкова, Ю.В. Лоскутова, И.В. Прозорова, Е.М. Березина. - Томск: Издательский Дом ТГУ, 2015. - 136 с.
... всего 79 источников