8 Предупреждение засорения нефтепро­водов и методы удаления отложений

8.1 Причины засорения нефтепроводов

Нефтепроводы могут засоряться по следующим причинам:

• вследствие осаждения твердых частиц, выносимых из скважины вместе с нефтью при недостаточной скорости потока;

• вследствие выпадения кристаллов парафина и солей и создания твердых осадков, трудно поддающихся разрушению;

• вследствие образования окалины при коррозии трубопроводов, особенно трубопроводов, транспортирующих пластовые воды.

При сборе и транспортировании парафинистых нефтей на пло­щадях месторождений особые осложнения вызывают выпадение и отложение парафинов, имеющих состав от С₁₇Н₃₆ до С₃₆Н₇₄.

На образование парафиновых отложений на стенках труб ока­зывают влияние:

• состояние поверхности трубы, соприкасающейся с нефтью (шероховатая, гладкая, полированная). Шероховатые стенки труб способствуют отложению парафина, так как шероховатость

при развитом турбулентном режиме движения интенсифицирует пере­вешивание потока, а, следовательно, и выделение газа и парафина из нефти непосредственно у стенок труб;

• способность нефти растворять парафины. Практикой установ­лено, что чем тяжелее нефть, тем хуже она растворяет парафин и тем, следовательно, интенсивнее будут выпадать из такой нефти парафины и отлагаться на стенках труб;

• концентрация парафиновых соединений в нефти. Этот фактор играет исключительную роль при образовании парафиновых отло­жений на стенках труб, т. е. чем выше эта концентрация, тем ин­тенсивнее будут отложения при всех прочих равных условиях;

• темп снижения давления в потоке нефти. Чем больше перепад давления, тем интенсивнее происходит образование и выделение из нефти новой фазы – газа, сопровождающейся понижением температуры нефтегазового потока. Кроме того, разгазирование нефти влечет за собой выделение прежде всего легких фракций, являющихся наилучшим растворителем парафиновых соединений;

• скорость нефтегазового потока. Чем ниже скорость потока, т. е. чем меньше дебит скважин, тем интенсивнее отлагается пара­фин, и наоборот.

8.2 Методы борьбы с отложениями парафина

Нефтегазодобывающие предприятия применяют различные ме­тоды предотвращения и устранения отложений парафина и солей на стенках труб.

1. Применение высоконапорной (0,981÷1,47 МПа) гермети­зированной системы сбора нефти и газа значительно снижает разгазирование нефти и предотвращает выпадение и отложение па­рафина.

2. Использование паропередвижных установок (ППУ), высо­котемпературный пар которых направляется в запарафиненные трубы. Под действием высокой температуры отложившийся пара­фин плавится и затем удаляется из трубопроводов.

3. Покрытие внутренней поверхности трубопроводов различ­ными лаками, эпоксидными смолами и стеклопластиками, существенно снижающими шероховатость труб и делающими поверхности этих труб гидрофильными.

4. Применение поверхностно-активных веществ (ПАВ), подаваемых на забои или устья скважин в поток обводненной нефти. Подача ПАВ в продукцию обводненных скважин полностью предотвращает об­разование нефтяной эмульсии, в результате чего стенки выкидных линий и сборных коллекторов контактируют не с нефтью, способ­ствующей адгезии (прилипанию) твердых частиц парафина, а с пластовой водой, предотвращающей отложения парафина. Кроме того, введенные в поток нефти ПАВ, адсорбируясь на твердых частицах парафина, тормозят или полностью прекращают рост его кристаллов, в результате чего существенно затрудняются осаждение парафина из потока нефти и образование твердых от­ложений. К положительным сторонам этого метода относится так­же и то, что расход ПАВ небольшой и составляет лишь 10÷12 г/т; кроме того, ПАВ, введенные в поток нефти на забое или на устье скважины, предотвращают образование и «старение» неф­тяных эмульсий.

5. Применение теплоизоляции, способствующей сохранению высокой температуры нефти, которая одновременно являлась бы также и противокоррозионным покрытием.

6. Применение резиновых шаров (торпед), периодически вво­димых (по мере накопления парафина) в выкидные линии у усть­ев скважин и извлекаемых на групповых замерных установках.

Из всех перечисленных методов борьбы с парафиновыми от­ложениями в нефтепроводах наиболее широко в настоящее время применяют лишь первый и второй: первый – преимущественно на вновь обустраиваемых площадях нефтедобывающих предприятий; второй – на старых площадях с самотечной системой сбора нефти и газа. Второй метод борьбы с отложениями парафина эффективен, но дорог.

Реже применяют четвертый и шестой методы, которые по сравнению со вторым обходятся нефтегазодобывающим управлениям значительно дешевле.

Рисунок 39 – Очистка промысловых нефтепроводов резиновыми шара­ми (торпедами):

1 – фонтанная арматура; 2 – камера запуска шаров; 3 – крышка; 4 – шары; 5 – вентиль; 6 - заслонка;

7 – выкидная линия; 8 – приемная камера; 9 – перепускная линия; 10 – емкость для хранения шаров

Очистка резиновыми шарами осуществляется следующим образом (рисунок 39). Камера запуска 2, закрытая крышкой 3, установленная на струне фонтанной арматуры 1, заряжается резиновыми шарами 4, диаметр которых несколько больше (на 2÷3 мм) внутреннего диаметра выкидной линии 7. По мере того как выкидные линии 7 запарафиниваются, из камеры запуска 2 подается резиновый шар, который потоком жидкости проталкивается до распределительной батареи групповой замерной установки, где находится приемная камера 8. Для подачи шаров из камеры 2 открываются заслонка 6 и вентиль для выравнивания давления 5.

Резиновые шары счищают отложения парафина со стенок выкидных линий и проталкивают их в приемную камеру 8, из которой они направляются по перепускной линии 9 в емкость для хранения шаров 10, откуда их затем извлекают.

Шары можно повторно использовать. Описанный способ очист­ки труб от парафина успешно применяется на месторождениях Украины, Туркменитсана, Татарстана и др.