Введение 7
1. Высокомолекулярные углеводороды нефти и их роль в образовании
отложений 11
2. Способы предотвращения образования отложений при транспорте парафинистых
нефтей 17
3. Постановка задачи исследования 22
4.Объект и методы исследования 23
4.1 Характеристика Арчинского нефтегазоконденсатного месторождения 23
4.2Характеристика сырья установки подготовки нефти 27
4.3 Методика расчета парафиновых отложений в программе Aspen Hysys 32
4.4 Технология подготовки и транспорта нефти 36
5. Лабораторные исследования товарной нефти Арчинского месторождения 38
5.1 Определение компонентого состава парафинов нефти 38
5.2 Определение количества нефтяных отложений методом «холодного стержня» 38
5.3 Определение температуры застывания 39
5.4 Определение динамической вязкости нефти и нефтяных систем 42
6. Исследование влияния факторов на образование отложений при промысловом
транспорте нефти 45
6.1 Исследование влияния разбавителей на низкотемпературные свойства нефти 45
6.2 Моделирование технологической схемы установки подготовки и транспорта нефти на
Арчинском месторождении 50
7. Результаты и их обсуждение 52
7.1 Анализ динамики образования отложений в межпромысловом трубопроводе 52
7.2 Технический способ предотвращения образования отложений парафинов 57
8. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 61
9. Социальная ответственность 72
Заключение 93
Список публикаций 95
Список использованных источников 97
Приложение А

Купить

Выпускная квалификационная работа 112 с., 35 рис., 32 табл., 34 источника, !_ прил.
Ключевые слова: месторождение, нефть, парафин, отложения, трубопровод, разбавитель, температура, изоляция, параметр Гильдебранда, Aspen Hysys
Объектом исследования являются высокопарафинистая нефть месторождения, разбавители метанового ряда: пентан, гептан, декан, ароматического: толуол, конденсат парафинового основания, изоляция из стекловолокна и пенополиуретана
Цель работы - предотвращение парафиновых отложений при промысловом транспорте парафинистой нефти месторождения
В процессе исследования проводились лабораторные исследования реологических свойств нефти и нефтяных систем в условиях низких температур, моделирование процесса предотвращения отложений в межпромысловом трубопроводе в среде программы Aspen Hysys
В результате исследования изучены реологические и низкотемпературные свойства свойства нефти, создана моделирующая схема подготовки и промыслового транспорта парафинистой нефти и с ее использованием установлены разбавители, которые могут применяться для снижения количества парафиновых отложений из нефти при ее движении по межпромысловому трубопроводам, подобрана изоляция для увеличения межочистного периода межпромыслового трубопровода
Основные технологические и технико-эксплуатационные характеристики: Из разбавителей наиболее эффективен толуол; теплоизоляция из пенополиуретана толщиной 50 мм обеспечивает минимальную толщину отложений парафинов
Степень внедрения: работа носит поисковый характер
Область применения: результаты могут быть использованы в технологии
промыслового транспорта на месторождениях с парафинистой нефтью
Экономическая эффективность: При применении толуола в качестве
растворителя количество сдаваемой нефти увеличивается на 57,2 т/год по сравнению с количеством товарной нефти, транспортируемой по неизолированному трубопроводу без добавок разбавителя. Прибыль от сдаваемой нефти в этом случае составит 1058200 рублей/год, при условии производства толуола на собственном предприятии.
Изоляция из пенополиуретана толщиной 50 мм увеличивает количество сдаваемой нефти на 94,9 т/год по сравнению с количеством товарной нефти, транспортируемой по неизолированному трубопроводу. Прибыль от сдаваемой нефти в этом случае составит 1755650 рублей/год.
В будущем планируется исследование конденсата ароматического типа как разбавителя, и комбинированного способа, включающего разбавитель и изоляцию.

Введение
Россия относится к странам с высоким обеспечением топливноэнергетическими ресурсами. Начальные суммарные извлекаемые ресурсы нефтегазоносных бассейнов России на 01.01.2009 г. составляют 111,4 млрд т (22 % мировых) и занимают второе место после ресурсов нефти стран Персидского залива [1].
По данным Министерства энергетики добыча нефти и газового конденсата в России в 2015 г. возросла на 1,34 % и составила 534,1 млн т. Это составило 12 % мировой нефтедобычи и позволило нашей стране занять первое место по объемам [2].
Однако, несмотря на ежегодный рост объемов добычи нефти, развитие техники и технологий добычи и методов повышения нефтеотдачи, в настоящее время существуют некоторые негативные факторы, не учитывать которые нельзя. Прежде всего, это качественное ухудшение сырьевой базы нефти, связанное с выработкой крупных и гигантских месторождений с хорошими коллекторами и, как следствие, возрастание доли
трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) [1].
Несмотря на то, что в основных нефтегазоносных провинциях (бассейнах) отмечена тенденция увеличения ресурсов нефти [1], что появился новый восточносибирский нефтедобывающий регион [3], Западная Сибирь по-прежнему является основной сырьевой базой нефтяной промышленности, в которой сконцентрировано более половины ресурсного потенциала и которая обеспечивает более половины объема добычи жидких углеводородов в России [4].
Длящийся уже два года кризис мировой нефтяной отрасли негативно воздействует на всех участников глобального рынка - начиная от крупнейших мировых игроков нефтегазового сектора и заканчивая производителями металлопродукции и сервисными предприятиями. Прибыль таких компаний как Exxon-Mobil и Total снизилась в несколько раз, а BP и Statoil завершили 2015 год с убытком. Главной причиной является падение цен на нефть, которое усугубляется высокой себестоимостью производства на многих традиционных площадках мировых игроков. По данным норвежской Rystad Energy, самая дорогая нефть - в Великобритании, Бразилии, Канаде, США и Норвегии: с учетом капитальных затрат ее производство обходится более, чем в 35 долларов за баррель. По оценке Rystad Energy, Россия входит в шестерку стран, где производство нефти обходится дешевле 20 долларов. Собственно, российский показатель составляет 17,2 доллара за баррель [2].
В условиях кризиса мировой нефтяной отрасли добывающий сектор ТЭК вынужден уделять все большее внимание проблемам поддержания эффективности скважинной добычи [5] и промыслового трубопроводного транспорта нефти. Причем, возникающие дополнительные расходы, как капитальные, так и оперативные, должны быть минимальными. Поэтому возрастает интерес к сравнительно недорогим, но при этом достаточно надежным методам, гарантирующим бесперебойную эксплуатацию месторождения без существенного увеличения объемов инвестиций.
Томская область в силу геологических особенностей своих недр к нефтегазовым гигантам не относится. Но добыча углеводородного сырья была и остается стабильным источником дохода бюджета области, обеспечивает занятость людей, причем большей частью это
квалифицированные работники. Благодаря нефти и газу в области появилась новая отрасль - нефтегазохимия. В нефтяном секторе экономики области те же проблемы, что и у «большой» нефти. Объем добычи нефти в 2015 г. составил 10,8 млн т, что соответствует уровню 2014 г. И.о. начальника департамента по недропользованию и развитию нефтегазодобывающего комплекса Томской области Н.Н. Ильин в беседе с корреспондентом отметил, что ресурсная база месторождений практически выработана, существенного прироста нет, прогноз - неутешительный. Прирост (добычи) может быть достигнут лишь за счет залежей с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Тогда возможно реально не только прекратить падение, но и добиться определенного роста по объемам добычи [6]. Поэтому в области сделана ставка на ТРИЗ и палеозойские залежи. В 2016 г. добыча нефти в регионе, по прогнозным оценкам предприятий добывающего блока, вырастет на 0,5 % - до 10,86 млн т. Из них около 7 % (800 тыс. т) придется на ТРИЗ [7].
Объемы работ по ТРИЗ в настоящее время сокращаются. Сокращается и государственное, и частное финансирование. Добывающей компании нужна прибыль. Пример: по международной отчетности себестоимость тонны нефти в НК «Роснефть» - в пределах 20-25 долларов за баррель. А для ТРИЗов себестоимость составляет минимум 40-50 долларов, т.е. о прибыли уже говорить не приходится, по крайней мере, на первоначальных этапах [6]. Конечно, полностью от проблемы добычи ТРИЗ в области уходить не собираются, будет делаться все возможное, чтобы процесс продолжался, чтобы исследования проводились. Сегодняшние наработки будут востребованы и реализованы, как только изменится финансовая ситуация, в частности, увеличится цена нефти. Новые технологии добычи ТРИЗ нужны не только Томской области, но и всем нефтедобывающим регионам с падающей добычей, истощенными месторождениями. В 2014 г. на одном из нефтегазоконденсатных месторождений Томской области создан первый в России полигон по изучению новых методов освоения ТРИЗ. Нефть данного месторождения относится к парафинистым [1].
Актуальность работы определяется текущей ситуацией в нефтедобывающей комплексе России и Томской области, в частности: добыча нефти в Западной Сибири с каждым годом осложняется, так как, за счет увеличения степени выработанности действующих месторождений, вовлечения в разработку новых месторождений, происходит изменение баланса запасов и возрастает доля трудноизвлекаемых ресурсов - высоковязких и высокозастывающих нефтей, добыча, сбор и подготовка которых сопровождаются образованием асфальтеносмолопарафиновых отложений, что приводит к потерям в добыче, возрастанию энергетических затрат, капитальных и эксплуатационных расходов.
Работа посвящена поиску путей предотвращения отложений парафинов при промысловом транспорте парафинистой нефти одного из месторождений Томской области с помощью моделирующей схемы образования отложений в трубопроводе, разработанной в среде моделирующей программы Aspen HYSYS®.

Купить