Перспективы применения волновых технологий в нефтегазовой отрасли (стр. 4 )

Характеристика нефтей.

Таблица 5.

Показатели	Местонахождение
Малиновское,	Чураковское,	Возейское,
Плотность, г/см3	0,825	0,865	0,835-0,854
Вязкость, сСт	4,6	6,92	6,7-11,8 (мПа∙с)
Давление насыщения, МПа	2,52	-	3,5-4,0
Газосодержание, м3/т	18,6	126	29,1-31,6
Содержание %:  парафинов смол асфальтенов серы	4,25	3,1	4,4-4,9
8,48	12,7	4,8-8,95
0,25	2,4
0,1	1,7	0,47-0,55
Выход фракций до 300°С, %	60	52

Характеристика очистки (ΔР) исходного (А) и загрязненного нефтью (Б) песка средне-крупнозернистого при акустической очистке.

Таблица 6

Состояние образца	Вид загрязнения	Время воздействия (мин)	Вид очистки
статический	динамический
ΔРд, %*	∑ΔРи, %	ΔРд, %	∑ΔРи, %
А	минеральное	5	32,0	32,0	53,4	53,4
15	34,6	66,6	45,2	98,6
25	31,3	97,9	1,2	99,8
35	1,7	99,6	0,1	99,9
45	0,4	100	0,1	100
Б	минерально-нефтяное	5	12,8	12,8	32,6	32,6
15	15,9	28,7	46,7	79,3
25	25,8	54,5	19,4	98,7
35	17,8	72,3	1,1	99,8
45	15,8	88,1	0,2	100

Примечание: * - ΔРд и ∑ΔРи – потеря массы образцом, соответственно, дефиренциальная и интегральная величины.

Рисунок 3. Изменение массы нефтей (ΔРн) в атмосферных условиях содержащихся в различных субстратах во времени (Т).

Обр. 1 – песок средне-крупнозернистый, гравелитистый, кремнекластокварцевого состава; kоп=36%, нефть Чураковского месторождения, σп=0,865 г/см3.

Обр. 2– песок среднезернистый, кремнекластокварцевого состава; kоп=41%,  нефть Малиновского месторождения, σп=0,825 г/см3.

Обр. 5 – песок мелкозернистый, кварцевого состава, глинистый; kоп=26%,  нефть Возейского месторождения, σп=0,843 г/см3.

А

Б

Рисунок 4. Характер изменения потерь массы (ΔРд) материалами при их очистке волновым способом.

А – статический вид обработки; гравийник мелкозернистый, песчанистый;

Б – динамический вид обработки; песок средне-крупнозернистый, гравийный.

Таким образом, приведенные и рассмотренные выше эффекты от воздействия упругих полей ультразвуковой частоты на загрязненные нефтью или нефтепродуктами почвы и грунты показывают, что они могут быть эффективно использованы, с одной стороны, для их рекультивации как непосредственно на местах разлива УВС при чрезвычайных ситуациях, так и в районах утилизации последних, а с другой – последующего использования выделенных нефтяных загрязнителей.

  Под воздействием волнового поля существенно снижается вязкость нефтей и нефтепродуктов, что позволяет на 25-45 % снизить теплоэнергетические расходы при их транспорте и внутрипромысловой и заводской перекачке, а также при применении мазутов на ТЭЦ. В качестве примера на рис.5 показано влияние ультразвукового поля на изменение вязкости мазута М-100.

Рисунок 5. Влияние продолжительности ультразвукового воздействия (УЗВ) на вязкость мазута М-100.

В нефтегазовой отрасли широко применяются различные по назначению процессы разделения системы "газ-жидкость": при добыче нефти на промыслах осуществляют дегазацию нефти от растворенных газов; в газовой промышленности применяют процессы стабилизации (дегазации) газоконденсатов. Наиболее широко применяется данный тип массообменных процессов на нефтегазовых промыслах, на НПЗ и ГПЗ - стабилизация бензиновых фракций и газоконденсатов, ректификация и др. Нами показано, что при воздействии волнового поля на углеводородные газожидкостные системы значительно возрастает скорость процесса разделения жидкой фазы от газовой (более чем в 3-5 раз) без дополнительного нагревания (таблица 7).  Это позволяет существенно снизить теплоэнергетические расходы на действующих установках (более чем на 25 %), а также уменьшить металлоемкость новых проектируемых аппаратов для данных целей.

Скорость дегазации углеводородного газоконденсата Уренгойского месторождения от углеводородов С1-С4 при волновом и тепловом воздействии. 

Таблица 7

№ п. п.	Растворенная газовая фаза	Начальная скорость дегазации, % отн./ч.
при волновом воздействии	при тепловом воздействии
1. 2. 3. 4.	метан этан пропан изобутан	636 192 186 114	306 48 48 38

Также нами было исследовано влияние ультразвукового волнового поля на процесс разделения водной и нефтяной фаз в водонефтяных системах. Результаты данных экспериментов представлены в таблице 8.

Волновая технология разделения водонефтяных систем

(на примере западно-сибирской нефти АО "Мамонтовнефть"

  Таблица 8

Содержание воды, %об.	Степень обезвоживания нефти, %об.
без воздействия волнового поля	при воздействии волнового поля
70	57	71
30	33	50
20	20	40
16	12,5	31

- после стояния водонефтяной системы в течение 24 часов.

На основе вышеуказанных проведенных исследований и полученных результатов по взаимодействию волны с различными материалами в апреле 2006 г. на Средне-Вилюйском газоконденсатном месторождении (Республика Саха-Якутия РФ) были проведены промышленные работы по разрушению техногенных газогидратных и гидратных пробок в скважине с применением волновой технологии и оборудования. За время работы оборудования на основе разработанной технологии и программы работ в течении 6 рабочих часов были полностью разрушены сплошные газогидратные и гидратные пробки (более 140 м) в стволе скважины. При этом наблюдалось газовыделение при ликвидации техногенных газогидратных пробок и отложений и увеличение давления в затрубном пространстве скважины.

Литература

  Ультразвук и его применение в науке и технике.- М.,И. Л.,  1957, 726 с. ,   Ультразвук в технологии. – М., Знание, 1977, 64 с.   Оборудование для ультразвуковой обработки. – С.-П., "Андреевский издат. дом", 2005, 166 с.

  4. , , Кузнецов метод исследования скважин. М., Недра, 1978, 320 с.

  5. , , Мельников оптимального метода интенсификации нефтедобычи. Спец. приложение к журналу "Нефть и капитал", 2002, № 5, с. 11-15.

  6. , ,   Оценка коллекторских свойств и нефтенасыщенности продуктивных пород месторождений по данным волновой акустики. НТЖ "Технологии ТЭК", 2004, №1, с. 6-11.

  7. , , Жуйков акустического поля в процессах строительства и освоения скважин. Ж. Бурение, 2000, № 1, с. 14-17.

  8. , , Пименов . РФ № 000 от 18.06.99 г. "Способ регенерации сыпучего материала".

  9. , , Жуйков . РФ № 000 от 02.10.95 г. "Способ обработки горных пород в скважине".

  10. , , Завитневич нефтегазоотдачи пластов (ПНГП) – дополнительный источник углеводородов. В сб. XV Губкинских чтений "Перспективные направления, методы и технологии комплексного изучения нефтегазоносности недр". М., изд. Нефть и газ, 1999, с. 180.

  11. , , Жуйков системы и характер воздействия на них упругих колебаний.- В сб. 3 НТК "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России", М., изд. "Нефть и газ", 1999, с. 24.

  12. , ,  Пименов контроль как составная часть технологии интенсификации добычи нефти.-  В сб. 5 НТК "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России", М., изд. "Нефть и газ", 1999, с. 26-27.