Экзаменационный билет № 6. 1. Состав солеотложений. Причины и механизм образования отложений солей

1. Состав солеотложений. Причины и механизм образования отложений солей.

Отлагающиеся соли могут быть как водорастворимые (NaCl, CaCl₂), так и водонерастворимые: CaCO₃, MgCO₃, CaSO₄·2H₂O (гипс), MgSO₄, BaSO₄, силикаты кальция и магния: CaSiO₃, MgSiO₃ и др.

Состав отложений: соли – 70-80%, нефтепродукты – 2-25%, окислы железа (продукты коррозии) - 0,5-5%, окись кремния – 1-5%.

Выпадение любого вещества в осадок происходит в том случае, если его концентрация в растворе превышает равновесную для данных условий:

Такое превышение возможно в двух случаях:

- возрастание фактической концентрации

- снижение равновесной концентрации, .

Основная причина образования и отложения солей – это нарушение термодинамического, в частности, карбонатного, сульфатного, равновесий, обусловленное снижением температуры и давления при подъеме и движении по трубам нефти и пластовой воды.

2. Технология электрообезвоживания нефти.

В случае тяжелых нефтей, с высоким содержанием солей применяется способ обессоливания на электрообессоливающей установке (рис.7.2). При этом для стабилизации обводненности нефтяной эмульсии, поступающей в электродегидратор, вводится ступень термохимического обезвоживания. Сырая нефть I из сырьевого резервуара 1 сырьевым насосом 2 прокачивается через теплообменник 3 и подогреватель 4 и поступает в отстойник 5. Перед сырьевым насосом в сырую нефть вводят реагент-деэмульгатор II, поэтому в отстойнике 5 из сырой нефти выделяется основное количество пластовой.воды.

Из отстойника 5 нефть с содержанием остаточной воды до 1—2 % направляется в электродегидратор 8. При этом перед электродегидратором в.поток нефти вводят пресную воду III и деэмульгатор II, так что перед обессоливанием обводненность нефти в зависимости от содержания солей доводится до 8—15 %. Соли растворяются в пресной воде и после отделения воды от нефти в электродегидраторе нефть становится обессоленной. Сверху электродегидратора 8 выходит обезвоженная и обессоленная нефть, которая, пройдя промежуточную емкость 7, насосом 6 прокачивается через теплообменник 3, подогревая сырую нефть, и направляется в резервуар 9 товарной нефти. Вода IV, отделившаяся от нефти в отстойнике 5 и электродегидраторе 8, направляется на установку по подготовке воды. Товарная нефть V насосом откачивается в магистральный нефтепровод.

3.

Рис.7.2. Технологическая схема электрообезвоживающей установки

«Старение» эмульсий.

Адсорбция эмульгаторов на поверхности раздела фаз, формирование защитного слоя, всегда требует определенного времени. Поэтому эмульсия В/Н со временем становится более устойчивой, т.е. происходит ее «старение» (заканчивается примерно за сутки). Из-за этого свежие эмульсии разрушаются легче и быстрее. Важный практический вывод: чем раньше начать разрушать эмульсию, тем будет легче ее разрушить.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13

1. Отложения асфальтенов. Причины, способы борьбы и предотвращения. (также для парафинов)

Механизм формирования отложений на поверхности металла состоит в возникновении и росте кристаллов парафина непосредственно на контактирующей с нефтью поверхности, а затем - на образовавшейся смоло-парафиновой подкладке.

Химические методы борьбы с отложениями парафина развиваются и создаются по двумосновным направлениям:

· удаление смолопарафиновыхотложений с помощью органических растворителей и водных растворов различных композиций поверхностно-активных веществ (ПАВ);

· предотвращение отложения парафина применением реагентов, ингибирующих процесс формирования смолопарафиновых отложений.

Практика показывает, что для предотвращения отложения парафина при добыче, хранении и транспорте нефти применяются:

· теплоизоляция трубопроводов;

· подогрев нефти;

· поддержание пластового давления выше давления начала разгазирования;

· добыча нефти в устойчивом турбулентном режиме;

· повышение растворяющей способности нефти за счет использования нефтяных растворителей;

· эффективные покрытия;

· электромагнитное поле или ультразвук;

· ингибиторы парафиноотложений.

2. Электрические свойства воды и нефти и их практическое использование.

Нефть и вода в чистом виде – диэлектрики. Однако даже при незначительном содержании в воде растворенных солей или кислот электропроводность ее увеличивается в десятки раз. Поэтому электропроводность нефтяной эмульсии обусловливается количеством содержащейся воды, степенью ее дисперсности и количеством растворенных в этой воде солей и кислот.

Экспериментально установлено, что в нефтяной эмульсии, помещенной в электрическое поле, диполи воды ориентируются вдоль его силовых линий. Это приводит к резкому увеличению электропроводности эмульсии.

Воздействие электрического поля используется для разрушения эмульсий типа В/Н в процессе подготовки нефтей.

3. Типы сложных трубопроводов и принципиальный подход к их гидравлическому расчету.

Трубопроводы имеющие ответвления или переменный по длине расход, или вставку другого диаметра, или параллельный участок, а также кольцевые.