Факторы влияющие на отложение парафинов

НЕБХОДИМЫМИ условиями образования отложений являются следующие:

• присутствие в нефти достаточного количества высокомолекулярных углеводородов парафинового ряда;

• снижение температуры потока нефти до значений, при которых возможно выделение их нефти твёрдой парафиновой фазы. Необходимые температурные условия возникают прежде всего на внутренней стенке трубы;

• достаточно прочное сцепление парафиновых отложений с поверхностью трубопровода, исключающее возможность полного смыва отложений потоком нефти. Кроме того, выявлена роль ещё ряда факторов. Основными из них являются:

• перепад температур: с увеличением разницы между температурами окружающей среды и потока нефти количество отлагающегося парафина пропорционально возрастёт;

• давление и газовый фактор: при давлении выше давления насыщения температуры начала выпадения парафинов возрастает с увеличением давления. Если давление ниже давления насыщения, то при снижении давления наблюдается рост температуры начала кристаллизации, что объясняется увеличением объёма выделяющегося газа, который сущетвенно влияет на растворимость парафина в нефти и температуру (понижается) нефтегазового потока;

• скорость течения: интенсивность накопления отложений с увеличением скорости потока нефти сначала растёт вследствие увеличения массопереноса, а затем – снижается. Такой характер зависимости обусловлен факторами, определяющими динамическое равновесие между механическими свойствами отложившегося парафина и гидродинамическими характеристиками потока нефти. При высоких скоростях течения поток смывает отложившийся парафин со стенок труб, что объясняется превосходством сил касательных напряжений над силами сцепления между частицами парафина и поверхностью трубы;

• свойства поверхности: на НАЧАЛЬНОЙ стадии

ИНТЕНСИВНОСТЬ запарафинивания зависит от свойств поверхности трубопровода, т.к. шероховатость при развитом турбулентном режиме интенсифицирует перемешивание, а, следовательно, и выделение газа и парафина. Однако после образования слоя парафина небольшой толщины скорость накопления отложений парафина уже не зависит от чистоты обработки поверхности. От характеристик поверхности зависит прочность СЦЕПЛЕНИЯ парафиновых отложений с поверхностью. С увеличением степени полярности материала и чистоты обработки поверхности сцепление ослабевает, и смыв парафиновых отложений будет происходить при меньших скоростях потока нефти.

• обводнённость продукции и: с увеличением доли воды в потоке интенсивность отложения снижается по двум причинам:

1) Из-за увеличения суммарной теплоёмкости (теплоёмкость воды выше, чем теплоёмкость нефти) температура потока повышается, что пиводит к уменьшению отложения парафина;

2) Из-за изменения характера смачиваемости поверхности;

• асфальто-смолистые вещества: образование плотных, трудноудаляемых с металлической поверхности парафиновых отложений происходит только при наличии в нефти асфальто-смолистых веществ. В их присутствии поверхность отложений имеет развитую шероховатость. При отсутствии – поверхность становится идеально гладкой, а отложения представляют собой слой с рыхлой структурой и низкими механическими характеристиками. Т.е. парафин – основной материал отложений, а смолы обладают цементирующими свойствами. Установлено, что чем больше смол имеется в нефти, тем более плотные отложения образуются на поверхности;

• компонентный состав нефти: он него зависит растворяющая способность нефти относительно парафина. Чем больше выход светлых фракций (выкипающих до 350 °C) тем больше выпадет парафина;

• плотность нефти: чем тяжелее нефть, тем хуже она растворяет парафин, т.е. тем интенсивнее будут выпадать из такой нефти парафины;

• влияние времени: с течением времени количество отложившегося парафина возрастает. Наибольшая интенсивность парафинизации наблюдается в начале процесса, затем скорость роста отложений снижается из-за уменьшения теплоотдачи от нефти во внешнюю среду вследствие увеличения толщины отложившегося слоя парафина.