Разработка технологии очистки насосно-компресорных труб от асфальтеносмолопарафиновых отложений тепловым методом с последующей утилизацией и оценка ее эффективности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка технологии очистки насосно-компресорных труб от асфальтеносмолопарафиновых отложений тепловым методом с последующей утилизацией и оценка ее эффективности

В рамках работы разрабатывается новая технология термической очистки НКТ от АСПО и определена ее эффективность. Разрабатываемая технология заключается в очистке НКТ от АСПО в специально разрабатываемой мобильной установке. Данная методика позволит очищать трубы непосредственно на месторождении с дальнейшей утилизацией образовавшегося нефтесодержащего отхода. Основой технологического процесса утилизации нефтесодержащего отхода будет являться пиролиз - деструкция органической части отходов при температуре 500-550С° без доступа воздуха. Отличительной особенностью технологии очистки НКТ от АСПО с последующей термодеструкцией в предлагаемой установке будет являться осуществление пиролиза во вращающейся муфельной печи с ретортой по принципу «труба в трубе» без доступа воздуха. При этом выделяющиеся при пиролизе горючие газы будут полностью сжигаться в двухступенчатой топке печи, а дымовые газы использоваться для обогрева реторты. Для оценки эффективности рассматриваемой технологии были проведены исследования качества очистки НКТ и структуры стали трубы после обработки. По результатам проведенных лабораторных исследований образцов насосно-компрессорной трубы и муфты было выявлено высокое качество очистки 99,5%. При анализе полученных в работе результатов исследований установлено, что разрабатываемый тепловой метод очистки НКТ от АСПО является перспективно развивающейся технологией.

При эксплуатации нефтедобывающих скважин возникает значительное количество осложнений, связанных с постоянно ухудшающимися условиями процесса добычи нефти: снижением забойных и пластовых давлений ниже давления насыщения, разрушением продуктивного коллектора, образованием асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) и др. [1,2].

Одним из перспективных методов очистки НКТ является тепловая обработка НКТ. Автором статьи разрабатывается технология очистки НКТ от АСПО на специализированной мобильной установке, которая позволит не только очищать поверхности НКТ непосредственно на рабочей площадке, но и тут же утилизировать нефтесодержащий отход. Согласно разрабатываемой технологии тепловой обработки НКТ будут подвергаться термическому нагреву при температуре 200 ^оС без доступа воздуха с выдержкой в течение одного часа с целью удаления АСПО с внутренней и внешней поверхностей трубы. Насосно-компрессорные трубы будут загружаться во вращающуюся реторту муфельной печи, установленную под углом 5^о относительно поверхности земли, за счет чего АСПО в жидком состоянии будет удаляться с внутренней и внешней поверхности труб. В течение часа трубы будут подвергаться нагреву и затем извлекаться из вращающейся реторты.

Для оценки эффективности разрабатываемой технологии были проведены исследования качества очистки НКТ и структуры стали трубы после обработки. Качество очистки поверхностей НКТ от АСПО принималось как отношение толщины загрязнения после очистки к толщине начального загрязнения.

При исследовании структуры и свойств НКТ 73x5,5 с нанесенным слоем АСПО толщиной в среднем 18,2 мм подвергались термическому нагреву. В результате исследования на поверхности НКТ обнаружен тонкий слой (0,3 мм) сажеобразных отложений, термодеструкция органических отложений на поверхности трубы прошла на 99,5%.

В результате проведения металлографического анализа установлено, что структура трубы представлена феррито-перлитом с размером зерна 8-9 балла, на наружной поверхности присутствует обезуглероженный слой глубиной ~100 мкм. Структура муфты представлена феррито-перлитом с элементами видманштетта с размером зерна 3-5 балла, на наружной поверхности присутствует обезуглероженный слой глубиной ~300 мкм, на внутренней поверхности трубы и муфты обезуглероживание не обнаружено. Структура стали трубы полностью соответствует структуре сталей данного класса [3,4] (рис. 1).

Внутренняя поверхность Внешняя поверхность

Рис. 1. Структура образца НКТ

По результатам проведенных лабораторных исследований образцов насосно-компрессорной трубы и муфты было выявлено высокое качество очистки НКТ от АСПО (99,5%). Структура стали НКТ после тепловой очистки полностью соответствует структуре сталей данного класса. Механические свойства трубы после проведения операций по удалению АСПО удовлетворяют требованиям ГОСТ 633-80 для категории прочности «Д». Таким образом, разрабатываемая технология очистки НКТ от АСПО является новой перспективно развивающейся технологией, обещающей высокое качество очистки и экологически безопасную утилизацию нефтесодержащего отхода.

Список литературы

очистка насосный труба асфальтеносмолопарафиновый

1. Мордвинов В. А., Турбаков М. С., Лекомцев А. В., Сергеева Л. В. Эффективность мероприятий по предупреждению образования и удалению асфальтеносмолопарафиновых отложений при эксплуатации нефтедобывающих скважин в ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2008. № 8. С. 78-79.

2. Ибрагимов Н. Г., Хафизов, А.Р., Шайдаков В. В., Хайдаров Ф. Р., Емельянов А. В., Голубев М. В., Каштанова Л. Е., Чернова К. В. Осложнения в нефтедобыче // ООО «Издательство научно-технической литературы «Монография», 2003.

3. ГОСТ 10006-80. Трубы металлические. Метод испытания на растяжение.

4. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна.

Размещено на Allbest.ru