انخفاض ترسيب الأسفلتين مع الموجات فوق الصوتية السلطة
يؤدي ترسيب الأسفلتين إلى العديد من المشاكل في إنتاج النفط من خلال تقليل النفاذية ، وتغيير قابلية رطوبة صخور الخزان ، وانسداد تجويف البئر ، فضلا عن خلق انخفاض كبير في الضغط حول بئر الإنتاج. إزالة تكتل الأسفلتين بالموجات فوق الصوتية وتشتته يمنع ويعالج تكوين كتل الأسفلتين وترسبها.
المشكلة: الأسفلتين في النفط الخام
الأسفلتين هو مادة صلبة موجودة في النفط الخام تعتبر مزعجة لأنها تسبب مشاكل خطيرة أثناء إنتاج ونقل النفط الخام من بئر الحفر. الأسفلتين هي فئة معقدة للغاية من الجزيئات وتحدث في هياكل جزيئية مختلفة – عامل يساهم في المشكلة حيث تسبب أشكال مختلفة من الأسفلتين مشاكل بدرجات مختلفة من الشدة. كما أن العديد من الهياكل المختلفة للأسفلت تجعل من الصعب تعميمها على عائلة معينة. لذلك ، يصنف الأسفلتين بشكل عام على أنه فئة قابلية للذوبان ، حيث يتميز بأنه غير قابل للذوبان في الألكانات n.
المشاكل النموذجية التي يسببها الأسفلتين في النفط الخام هي على سبيل المثال ، التلبد الكثيف والرواسب في الخزان والآبار وخطوط أنابيب النقل ، مما يؤدي لاحقا إلى مضاعفات التشغيل والإنتاج وزيادة تكاليف المعالجة.
تجميع الأسفلتين والتلبد المصور في نموذج الين.
المعالج بالموجات فوق الصوتية UIP16000 هو خالط عالي الأداء لمعالجة النفط الخام
الحل: الحد بالموجات فوق الصوتية من رواسب الأسفلتين
يمكن معالجة جزيئات الأسفلتين المترسبة والتلبد بشكل موثوق عن طريق الموجات فوق الصوتية للطاقة. الموجات فوق الصوتية عالية الأداء يكسر ترسبات الأسفلتين وتلبد وصولا إلى حجم الجسيمات الصغيرة. وبالتالي ، يتم فصل الأسفلتين مرة أخرى إلى جزيئات صغيرة جدا ، والتي لا تسد أو تتداخل مع المعالجة الخام. المشتتات بالموجات فوق الصوتية تجانس الجسيمات في النفط الخام. في كثير من الأحيان يتم إضافة مثبت كيميائي للحصول على الاستقرار على المدى الطويل. وهذا يعني أن الموجات فوق الصوتية يمكن أن تقلل من تلبد الأسفلتين ذو الهيكل الكلي ، مما يمنع ترسب الأسفلتين على الأسطح ، وسد المسام في الخزان ، وسد حفرة البئر والتراكمات في خطوط الأنابيب.
نهاية الفيضانات المالحة تحت الموجات فوق الصوتية في بقع مختلفة من النموذج الصغير.
- تقليل حجم الجسيمات من الأسفلتين
- تكسير تكتلات الأسفلتين
- تثبيط التلبد
- تخفيض لزوجة النفط الخام
تركيب بالموجات فوق الصوتية من 3x UIP1000hdT لمعالجة النفط الخام
تثبت الأبحاث فعالية الحد من الأسفلتين بالموجات فوق الصوتية
درس Dehshibi et al. (2018) آثار الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد وعالية الطاقة (30 كيلو هرتز) على ترسيب? تلبد الأسفلتين والترسب تحت التحكم في درجة الحرارة. الموجات فوق الصوتية خفض ترسب الأسفلتين. تسببت الموجات فوق الصوتية والتجويف الصوتي المتولد في زيادة إنتاج الزيت بواسطة آلية طبقات الزيت. عن طريق العلاج الصوتنة ، لم يكن من الممكن فقط تفتيت تكتلات الأسفلتين ، ولكن حتى عكس ترسب الأسفلتين.
علاوة على ذلك ، فإن تطبيق الموجات فوق الصوتية يمكن أن يمنع انسداد الحلق والمسام باستخدام الأسفلتين المتكتل الكبير. وبالتالي ، تم تجنب انخفاض الضغط بسبب ترسب الأسفلتين وتحسين تدفق السوائل في المسام والحلق. باستخدام تحليل الصور ، وجد أنه نتيجة لتطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة ، لم يترسب حوالي 80٪ من الأسفلتين المترسب. “بمعنى آخر ، انخفض 80٪ من ترسب الأسفلتين وبالتالي تقل احتمالية انسداد القنوات الدقيقة بسبب استخدام الموجات فوق الصوتية.” (دهشيبي وآخرون ، 2018)
أظهرت نتائج دراسة مجموعة أبحاث ديشيبي أن الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية واهتزاز التجويف يمكن أن يزيل مجاميع الأسفلتين الأكبر حجما من الأسطح وينقلها إلى الجزء الأكبر من التدفق. علاوة على ذلك ، قللت المعالجة بالموجات فوق الصوتية من كمية الأسفلتين المجمعة (انظر الشكل أدناه). بناء على تحليل الصورة ، لن يتم ترسيب حوالي 70٪ من الأسفلتين المترسب بسبب خضوع النظام للصوتنة.
نهاية الفيضان الملحي (محلول كلوريد المغنيسيوم) تحت تشعيع الموجات فوق الصوتية: (أ) انعكاس ترسب الأسفلتين (ب) إزالة الأسفلتين.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء
Hielscher الفوق صوتيات متخصصة في تطوير والنماذج الأولية وتصنيع وتوزيع المعالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء للتطبيقات الشاقة. نظرا للأداء الاستثنائي، والقدرة على التحمل، والمتانة، والموثوقية، يتم تثبيت أنظمة الموجات فوق الصوتية Hielscher للتطبيقات البتروكيماوية في جميع أنحاء العالم. تشمل التطبيقات النموذجية إزالة الكبريت التأكسدي بمساعدة الموجات فوق الصوتية ، واستحلاب النفط الخام ، وإزالة تكتل الأسفلتين ، وتشتت الزبال ، وتقليل لزوجة الزيوت الثقيلة. Hielscher الفوق صوتيات’ يمكن لمعالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية أن توفر سعات عالية جدا ، وهي مطلوبة للتطبيقات الثقيلة. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوترودات بالموجات فوق الصوتية المخصصة. تتعامل أنظمة Hielscher الصناعية بسهولة مع اللزوجة العالية جدا وتتطلب صيانة منخفضة فقط.
اتصل بنا الآن للحصول على مزيد من المعلومات حول تقليل الأسفلتين بالموجات فوق الصوتية وخيارات التثبيت والأسعار! سيسعد مدربونا تدريبا جيدا وذوي الخبرة الطويلة بمناقشة متطلبات العملية معك!
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل? دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل? دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر? دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر? دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر? دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا!? اسألنا!
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب? المراجع
- Reza Rezaei Dehshibi, Ali Mohebbi, Masoud Riazi, Mehrdad Niakousari (2018): Experimental investigation on the effect of ultrasonic waves on reducing asphaltene deposition and improving oil recovery under temperature control. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 45, 2018. 204-212.
- Amani, Mahmood, Retnanto, Albertus, AlJuhani, Salem, Al-Jubouri, Mohammed, Shehada, Salem, Rommel Yrac (2015): Investigating the Role of Ultrasonic Wave Technology as an Asphaltene Flocculation Inhibitor, an Experimental Study. International Petroleum Technology Conference, Doha, Qatar, December 2015.
- Khosrow Naderi, Tayfun Babadagli (2010): Influence of intensity and frequency of ultrasonic waves on capillary interaction and oil recovery from different rock types. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 17, Issue 3, 2010. 500-508.
- Goual Lamia (2012): Petroleum asphaltenes. In: Crude Oil Emulsions – Composition Stability and Characterization. InTechOpen 2012.
- Salehzadeh, M., Akherati, A., Ameli, F. and Dabir, B. (2016): Experimental study of ultrasonic radiation on growth kinetic of asphaltene aggregation and deposition. Canadian Journal of Chemical Engineering 94(11). 2202-2209.
حقائق تستحق المعرفة
الأسفلتين
يتكون الأسفلتين بشكل أساسي من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكبريت ، بالإضافة إلى كميات ضئيلة من الفاناديوم والنيكل. تبلغ نسبة C: H حوالي 1: 1.2 ، ولكنها تختلف باختلاف مصدر الأسفلتين. يعرف الأسفلتين بأنه “أثقل مكون في السوائل البترولية غير قابل للذوبان في الألكانات الخفيفة مثل N-pentane أو N-heptane ، ولكنه قابل للذوبان في العطريات مثل التولوين” (جوال 2012)
يمكن تحديد الأسفلتين وتصنيفه من خلال الخصائص التالية:
- صلب: الأسفلتين هو مرحلة صلبة متجانسة في النفط الخام في ظروف الخزان.
- n-Alkane غير قابل للذوبان: يصنف الأسفلتين على أنه فئة قابلية للذوبان لأنه يحتوي على العديد من الهياكل ، وبالتالي ، من الصعب للغاية توفير بنية معممة له. لذلك يتم تعريفه على أنه المكون الأعلى وزنا جزيئيا في النفط الخام غير القابل للذوبان في الألكانات الخفيفة مثل n-pentane أو n-heptane وقابل للذوبان في العطريات مثل التولوين أو الزيلين.
- قطبية للغاية: الأسفلتين هو أحد المكونات القليلة جدا للنفط الخام القطبية للغاية ، على عكس النفط الخام ككل ، والذي يعتبر غير قطبي.
- الذرات غير المتجانسة: يرتبط الأسفلتين بالذرات غير المتجانسة ، ويتجلى بشكل رئيسي في النيتروجين والأكسجين والكبريت.
