ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ НА ПРОЦЕСС ОТЛОЖЕНИЯ ПАРАФИНОВ В НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБАХ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Виктор Иванович Лесин

Аннотация


Получены экспериментальные данные подтверждения ранее предложенного физического механизма защиты насосно-компрессорных труб от отложений парафинов путем обработки нефти магнитным полем. Предложенный ранее механизм основывался на разрушении микропримесей агрегатов магнитных наноразмерных частиц оксидов железа, имеющих форму игл, на отдельные фрагменты и одиночные частицы. Эти частицы служат центрами адсорбции молекул центрами роста коллоидных частиц нефти и входят в состав отложений. В образцах отложений были зарегистрированы магнитные частицы оксидов трехвалентного железа, имеющие форму игл длиной 50–200 нм. Магнитные частицы входят в состав агрегатов коллоидных частиц нефти, имеющих фрактальную структуру линейно-цепочечного типа. Показано соответствие физико-химического механизма магнитной обработки результатам практического применения. Дано обоснование геометрии и напряженности силовых линий магнитного поля, используемого в магнитных устройствах для обработки потока жидкости. Предложены методы анализа для определения перспективности применения магнитных устройств для предотвращения отложений парафинов.

Ключевые слова


нефть;насосно-компрессорная труба;отложения парафинов;магнитная коллоидная частица;магнитное поле;фрактальный агрегат коллоидных частиц нефти;oil;pump and compressor pipe;paraffin deposits;magnetic colloidal particle;magnetic field;fractal aggregate of colloidal oil particles;

Полный текст:

PDF

Литература


Бабалян Г.А. Борьба с отложениями парафина. М.: Недра, 1965. 340 с.

Галеев Р.Г., Дияшев Р.Н., Потапов С.С. Исследование минерального состава и причин отложений солей в нефтепромысловом оборудовании // Нефтяное хозяйство. 1998. № 5. С. 41-45.

Pfeiffer J.Ph., Saal R.N.J. Asphaltic Bitumen as Colloid System // The Journal of Physical Chemistry. 1940. Vol. 44. P. 139-149.

Rahmani N.H.G., Tabros T., Masliyah Y.H. Fractal Structure of Asphaltene Aggregates // Journal of Colloid and Interface Science. 2005. Vol. 285. Issue 2. P. 599-608. DOI: 10.1016/j.jcis.2004.11.068.

Лютоев А.А., Смирнов Ю.Г. Разработка технологической схемы очистки сточных вод от нефтяных загрязнений с использованием магнитных наночастиц // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2013. № 4. С. 424-435. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/ authors/LyutoevAA/LyutoevAA_1.pdf (дата обращения: 02.02.2019).

Nassar N.N. Iron Oxide Nanoadsorbents for Removal of Various Pollutants from Wastewater: An Overview // Application of Adsorbents for Water Pollution Control. 2012. P. 81-118. DOI: 10.2174/9781 6080526911120101.

Лесин В.И., Дюнин А.Г., Хавкин А.Я. Изменение физико-химических свойств водных растворов под влиянием электромагнитного поля // Журнал физической химии. 1993. Т. 67. № 7. С. 1561-1562.

Pastor-Satorras R., Rubi J.M. Fractal Properties of Cluster of Colloidal Magnetic Particles // Progress in Colloid and Polymer Science. 1998. Vol. 110. P. 29-33.

Brunner R., Gall S., Wilke W., Zrinyi M. Formation of Fractal Structures by Aggregation of Anisometric Iron (III) Hydroxide Particles // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 1995. Vol. 214. P. 153-161. DOI: 10.1016/0378-4371(94)00255-R.

Лесин В.И. Физико-химический механизм предотвращения парафиноотложений с помощью постоянных магнитных полей // Нефтепромысловое дело. 2001. № 5. С. 21-23.

Старостенко В.И., Лукин А.Е., Цветкова Т.А., Заец Л.Н., Донцов В.В., Савиных Ю.В. Об участии суперглубинных флюидов в нафтидогенезе (по данным изучения уникального нефтяного месторождения Белый Тигр) // Геофизический журнал. 2011. Т. 33. № 4. С. 3-32.

Tung N.P., Vinh N.Q. Phong N.T.P., Long B.Q.K., Hung P.V. 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. P. 443-447. DOI: 10.1016/S0921-4526(02)01788-X.

Лесин В.И., Лесин С.В. Анализ способов снижения вязкости неньютоновской нефти на основе фрактальной теории // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2019. № 6. С. 212-237. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/6_2019/ogbus_6_2019_p212-237.pdf (дата обращения: 03.02.2019). DOI: 10.17122/ogbus-2019-6-212-237.

Лесин В.И. Математическая модель вязкости тяжелой нефти, содержащей примеси коллоидных наночастиц оксидов металлов // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2019. № 2. С. 199-216. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/2_2019/ogbus_2_2019_p199-216.pdf (дата обращения: 03.02.2019). DOI: 10.17122/ogbus-2019-2-199-216.

Лесин В.И. Физические основы обработки магнитным полем коллоидных систем, участвующих в процессах добычи, транспортировки и подготовки нефти // Научное сетевое издание «Актуальные проблемы нефти и газа». 2018. Вып. 1 (20). URL: http://oilgasjournal.ru/ issue_20/lesin.html (дата обращения: 04.02.2019). DOI: 10.29222/ipng.2078-57-12.2018-20.art25.

Лесин В.И., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б. Магнитные наночастицы в нефти // Нефтехимия. 2010. Т. 50. № 2. С. 114-117.

Lesin V.I., Eremin N.A. Study on Application of Colloidal Particles of Metal Oxides to Increase the Oil Recovery Factor // Materials Science and Engineering: Materials of IOP Conference Series. 2019. Vol. 700. P. 012061. DOI:10.1088/1757-899X/700/1/012061.

Мартынова О.И, Гусев Я.Т., Леонтьев Е.А. К вопросу о механизме влияния магнитного поля на водные растворы солей // Успехи физических наук. 1969. Т. 98. № 1. С. 195-199.

Лесин В.И. Область наиболее эффективного применения магнитных депарафинизаторов при защите от отложений насосно-компрессорных труб добывающих скважин // Бурение и нефть. 2003. № 1. С. 24-27.

Максутов Р.А., Газимов М.Г., Влияние электрических свойств материалов на отложение парафина // Нефтяное хозяйство. 1971. № 7. С. 30-32.

Пат. 2169033 РФ, МПК B 01 D 17/06. Устройство для обработки движущихся нефтеводогазовых смесей / В.И. Лесин. 2000107996/12, Заявлено 03.04.2000; Опубл. 20.06.2001. Бюл. 17.

Пат. 2098604 РФ, МПК E 21 B 37/00. Устройство для магнитной обработки жидких сред / В.И. Лесин, И.Р. Василенко. 95121325/03, Заявлено 26.12.1995; Опубл. 10.12.1997.

Карпов Б.В., Воробъев В.П., Казаков В.Т., Василенко И.Р., Лесин В.И. Предупреждение парафиноотложений при добыче нефти из скважин в осложненных условиях путем применения магнитных устройств // Нефтепромысловое дело. 1996. № 12. С. 17-18.

Лесин В.И., Василенко И.Р., Карпов Б.В., Зотиков В.И., Даулинг Р. Предупреждение АСПО в скважинах путем применения магнитных депарафинизаторов в осложненных условиях // Нефтепромысловое дело. 1997. № 4-5. С. 32-36.

Габдрахманов Р.А., Любецкий С.В., Шестернина Н.В., Вороновский В.Р., Лесин В.И., Василенко И.Р. Анализ работы магнитных депарафинизаторов в НГДУ «Лениногорскнефть» АО «Татнефть» // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 1999. № 10. С. 37-40.

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.

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.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2020-2-99-121

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


УФА, УГНТУ, 2020