Добыча нефти при наличии в ней парафина осложняется выпадением парафиновых отложнений в трубах, затрубном пространстве, в выкидных линиях, в резервуарах.
Парафиновые отложения состоит из парафина, нефти, смолистых компонентов нефти, а также воды, твердых частиц, глины и песка.
Парафиновые отложения нарушают нормальную работу скважин: их приходится останавливать на ремонт, что приводит к потере добычи нефти. Начало отложения парафина отмечается на глубине 800-900 м. Наибольшие отложения наблюдаются примерно на глубине 100-200 м. Рассмотрим некоторые факторы, влияющие на выпадение парафина из нефти.
В пластовых условиях парафин обычно находится в растворенном состоянии. При снижении давления и температуры нарушается первоначальное физико-химическое равновесие. В результате начинает выделяться из раствора парафин в виде мельчайших кристаллов, которые сначала находятся в нефти во взвешенном состоянии, а впоследствии осаждаются на твердых поверхностях оборудования.
Выпадению парафина способствует снижение температуры в лифте. Температура начала кристаллизации парафина для месторождений Татарии и Башкирии находится в пределах 15…35 градусов С.
Снижение температуры в лифтовых трубах происходит в связи с выделением газа из нефти, которое обусловлено в свою очередь снижением давления по мере перемещения частиц газа в нефти от забоя скважины к устью, а также при снижении устьевого давления. Опишем метод борьбы с парафином, в основу которого положено свойство парафина прилипать только к шероховатым поверхностям. Ученые С.Ф. Люшин и В.А. Рассказов установили, что на гладких поверхностях отложение парафина не наблюдается. Группой ученых объединения «Башнефть» и НГДУ «Туймазанефть», институтов «УралНИТИ» и «ОФ ВНИИКанефтегаз» были разработаны рецептуры материалов и созданы установки для их нанесения на внутреннюю поверхность насосно-компрессорных труб. Были испытаны поверхности, выполненные из стекла, эмали, эпоксидной смелы. Свойство покрытий различны: стекло температуростойко, кислотоупорно, но хрупко. Вследствие больших нагрузок, действующих на насосно-компрессорные трубы в скважине и разных величин деформаций металла и стекла, стекло отделяется от труб, осыпается, образуя стеклянные пробки.
Эмаль более прочна, чем стекло, стойка к агрессивным жидкостям, но также разрушается при механическом воздействии.
Следует сказать, что процесс нанесения стекла и эмали требует нагрева трубы до 700оС и выше, что вызывает изменения в структуре металла и ведет к снижению прочности.
Эпоксидная смола является упругим материалом, наносится при температуре +100оС, процесс нанесения может быть осуществлен в условиях промысловых мастерских. При высоком качестве подготовки поверхности и соответствующем подборе материалов покрытие долговечно и надежно, противостоит парафинообразованию.
2.6 Закачка углекислоты
Углекислый газ СО2, закачиваемый в пласт в жидком виде, смешиваясь в нефтью, уменьшает ее вязкость, увеличивает подвижность, снижает поверхностное натяжение на границе «нефть-порода» Жидкая углекислота экстрагирует из нефти легкие фракции, создавая активно-действующий на породу вал из смеси СО2, и углеводородов и способствующий лучшему отмыванию нефти из пласта. Установлено и химическое взаимодействие СО с породой, ведущее к увеличению ее проницаемости.
По данным БашНИПИнефть нефтеотдача заметно увеличивается после применения СО концентрацией 4…5% (по массе).
Свойства СО2,: бесцветный газ, относительная плотность 1,529 кг/куб.м., критическая температура 31,1 СО2; критическое давление 7,29 Мпа; плотность 468 кг/куб/м; при Т=20оС Р = 5,85 Мпа превращается в бесцветную жидкость с плотностью 770 кг/куб.м. Хорошо растворяется в воде и нефти, снижая ее вязкость на 10…500%.
В настоящее время реализовано несколько технологических схем закачки углекислоты в пласт. Вот несколько из них: закачка карбонизированной воды, закачка углекислого газа, создание оторочки из СО с последующим вытеснением водой, углеводородами или их смесью.
По данным исследований нефтеотдача при применении углекислоты значительно возрастает при увеличении оторочки до 10% порового объема пласта.
Источниками СО2 являются обработанные газы тепловых установок (11…13%) побочная продукция химических производств (до 99%), месторождения нефтяных газов (до 20%).
Закачка СО2 впервые была осуществлена на Александровской площади Туймазинского месторождения в 1967 г. На 1.01.1975 г. в пласт было закачено 252,5 тыс. куб.м. карбонизированной воды с концентрацией СО2 – 1,7%. Израсходовано 4,1 тыс.т. углекислоты. Установлено увеличение охвата пласта заводнением по мощности на 30%, приемистость нагнетательных увеличивается на 10…40%.
Возврат углекислоты в виде добытой жидкости составил 238,8 т (5,7% от закачанной в пласт).
Глава 3. Государственный стандарт Российской Федерации. Нефть
Общие технические условия
Дата введения 2002-07-01
1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на нефти, подготовленные нефтегазодобывающими и газодобывающими предприятиями к транспортированию по магистральным нефтепроводам, наливным транспортом для поставки потребителям Российской Федерации и на экспорт.
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 сырая нефть: Жидкая природная ископаемая смесь углеводородов широкого физико-химического состава, которая содержит растворенный газ, воду, минеральные соли, механические примеси и служит основным сырьем для производства жидких энергоносителей (бензина, керосина, дизельного топлива, мазута), смазочных масел, битумов и кокса.
3.2 товарная нефть (нефть): Нефть, подготовленная к поставке потребителю в соответствии с требованиями действующих нормативных и технических документов, принятых в установленном порядке.
4. Классификация и условное обозначение нефтей
4.1 По физико-химическим свойствам, степени подготовки, содержанию сероводорода и легких меркаптанов нефть подразделяют на классы, типы, группы, виды.
4.2 В зависимости от массовой доли серы нефть подразделяют на классы 1-4 (таблица 1).
Таблица 1
Классы нефти
| Класс нефти | Наименование | Массовая доля серы, % | Метод испытания |
| 1 | Малосернистая | До 0,60 включ. | |
| 2 | Сернистая | От 0,61 1,80 | По ГОСТ 1437 и 9.2 |
| 3 | Высокосернистая | 1,81 3,50 | настоящего стандарта |
| 4 | Особо высокосернистая | Св. 3,50 | |
| 4 | Особо высокосернистая | Св. 3,50 |
4.3 По плотности, а при поставке на экспорт - дополнительно по выходу фракций и массовой доле парафина нефть подразделяют на пять типов (таблица 2):
0 - особо легкая;
1 - легкая;
2 - средняя;
3 - тяжелая;
4 - битуминозная.
Таблица 2
Типы нефти
| Норма для нефти типа | ||||||
| Наименование параметра | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | Метод испытания |
| 1. Плотность, кг/м3, при температуре: | По ГОСТ 3900 и 9.3 настоящего стандарта | |||||
| 20 °С | Не более 830,0 | 830,1-850,0 | 850,1-870,0 | 870,1-895,0 | Более 895,0 | По ГОСТ Р 51069 и 9.3 |
| 15 °С | Не более 834,5 | 834,6-854,4 | 854,5-874,4 | 874,5-899,3 | Более 899,3 | настоящего стандарта |
| 2. Выход фракций, %, не менее, до температуры: | По ГОСТ 2177 и 9.4 настоящего стандарта | |||||
| 200 °С | 30 | 27 | 21 | - | - | |
| 300 °С | 52 | 47 | 42 | - | - | |
| 350 °С | 62 | 57 | 53 | - | - | |
| 3. Массовая доля парафина, %, не более | 6,0 | 6,0 | 6,0 | - | - | По ГОСТ 11851 |
Примечания
1. Определение плотности при 20 °С обязательно до 1 января 2004 г., определение плотности при 15 °С обязательно с 1 января 2004 г.
2. Если по одному из показателей (плотности или выходу фракций) нефть относится к типу с меньшим номером, а по другому - к типу с большим номером, то нефть признают соответствующей типу с большим номером.
4.4 По степени подготовки нефть подразделяют на группы 1-3 (таблица 3).
Таблица 3
Группы нефти
| Наименование показателя | Норма для нефти группы | Метод испытания | ||||
| 1 | 2 | 3 | ||||
| 1. Массовая доля воды, %, не более | 0,5 | 0,5 | 1,0 | По ГОСТ 2477 и 9.5 настоящего стандарта | ||
| 2. Концентрация хлористых солей, мг/дм3, не более | 100 | 300 | 900 | По ГОСТ 21534 и 9.6 настоящего стандарта | ||
| 3. Массовая доля механических примесей, %, не более | 0,05 | По ГОСТ 6370 | ||||
| 4. Давление насыщенных паров, кПа (мм рт. ст.), не более | 66,7 (500) | 66,7 (500) | 66,7 (500) | По ГОСТ 1756 и 9.8 настоящего стандарта | ||
| 5. Содержание хлорорганических соединений, млн.-1 (ррт) | Не нормируется. | Приложение А [6] | ||||
Определение обязательно
Примечание - Если по одному из показателей нефть относится к группе с меньшим номером, а по другому - к группе с большим номером, то нефть признают соответствующей группе с большим номером.
4.5 По массовой доле сероводорода и легких меркаптанов нефть подразделяют на виды 1-3 (таблица 4).
Таблица 4
Виды нефти
| Наименование показателя | Норма для нефти вида | Метод испытания | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| 1. Массовая доля сероводорода, млн.-1 (ррт), не более | 20 | 50 | 100 | |
| 2. Массовая доля метил- и этилмеркаптанов в сумме, млн.-1 (ррт), не более | 40 | 60 | 100 | По ГОСТ Р 50802 и 9.9 настоящего стандарта |
Примечания
1 Нормы по показателям таблицы 4 являются факультативными до 1 января 2004 г. Определение обязательно для набора данных.