Μειωμένη εναπόθεση ασφάλτου με υπερήχους ισχύος
Η καθίζηση ασφάλτου προκαλεί πολλά προβλήματα στην παραγωγή πετρελαίου μέσω της μείωσης της διαπερατότητας, της αλλαγής της διαβροχής βράχου δεξαμενών, της καλά άντεξε την απόφραξη καθώς επίσης και της δημιουργίας μιας σημαντικής πτώσης πίεσης γύρω από την παραγωγή καλά. Υπερήχων αποσυσσωμάτωση ασφάλτου και διασποράς αποτρέπει και επανορθώνει το σχηματισμό των πλακών ασφάλτου και την απόθεσή τους.
Το πρόβλημα: Αφαλτάνες στο αργό πετρέλαιο
Το ασφάλτινο είναι ένα στερεό παρόν στο αργό πετρέλαιο που θεωρείται ενοχλητικό καθώς προκαλεί σοβαρά προβλήματα κατά την παραγωγή και μεταφορά αργού από το πηγάδι γεώτρησης. Οι ασφαλτάτες είναι μια πολύ σύνθετη κατηγορία μορίων και εμφανίζονται σε διαφορετικές μοριακές δομές – ένας παράγοντας που συμβάλλει στο πρόβλημα καθώς διαφορετικές μορφές ασφάλτου προκαλούν προβλήματα με διαφορετικούς βαθμούς σοβαρότητας. Οι πολλές διαφορετικές δομές του Ασφάλτου καθιστούν επίσης δύσκολη τη γεννήτησή του σε μια συγκεκριμένη οικογένεια. Ως εκ τούτου, το ασφάλτινο ταξινομείται γενικά ως κατηγορία διαλυτότητας, καθώς χαρακτηρίζεται ως αδιάλυτο σε n-αλκάνια.
Τα τυπικά προβλήματα που προκαλούνται από τις ασφαλτάτες στο αργό πετρέλαιο είναι π.χ. πυκνοί κροκίδωση και κοιτάσματα στο ταμιευτήρα, γεωτρήσεις και αγωγοί μεταφοράς, γεγονός που στη συνέχεια οδηγεί σε λειτουργικές και παραγωγικές επιπλοκές και αυξημένο κόστος επεξεργασίας.
Συγκέντρωση και κροκίδωση ασφάλτου που απεικονίζονται στο μοντέλο Yen.
Ευγενική προσφορά του Ο. Μάλινς, Σλούμπεργκερ.
Ο υπερηχητικός επεξεργαστής UIP16000 είναι ομογενοποιητής υψηλής απόδοσης για την επεξεργασία αργού πετρελαίου
Η λύση: Υπερηχητική μείωση των ιζημάτων ασφάλτου
Τα κατακρημνισμένα και κροκίδωτα σωματίδια ασφάλτου μπορούν να αποκατασταθούν αξιόπιστα με υπερήχους ισχύος. Υπερήχους υψηλής εφίδρωσης διασπά τα πρεπτίδια ασφάλτου και τα κροκιδωτά κάτω σε ένα μικρό μέγεθος σωματιδίων. Με αυτόν τον τρόπο, το ασφάλτινο χωρίζεται πίσω σε πολύ μικρά σωματίδια, τα οποία δεν φράζουν ή παρεμβαίνουν στην επεξεργασία αργού. Οι υπερηχητικοί διασκορπιστές ομογενοποιούν τα σωματίδια στο αργό πετρέλαιο. Συχνά προστίθεται ένας χημικός σταθεροποιητής για την επίτευξη μακροπρόθεσμης σταθερότητας. Αυτό σημαίνει ότι η υπερήχους μπορεί να μειώσει τη μακροδομική κροκίδωση ασφάλτου, η οποία εμποδίζει την εναπόθεση ασφάλτου στις επιφάνειες, τη σύνδεση πόρων στη δεξαμενή, την σύνδεση wellbore και τις συσσωρεύσεις σε αγωγούς.
Τέλος της πλημμύρας άλμης κάτω από υπερηχητικά κύματα σε διαφορετικά σημεία μικρο-μοντέλου.
Μελέτη και πνευματικά δικαιώματα: Ντεσίμπι και αλ.2018 (CC BY-NC-ND 4,0),
- Μείωση μεγέθους σωματιδίων ασφάλτου
- Διάσπαση συσσωματωμάτων ασφάλτου
- Αναστολή κροκίδωσης
- Μείωση του ιξώδους του αργού
Υπερηχητική εγκατάσταση 3x UIP1000hdT για την επεξεργασία αργού πετρελαίου
Η έρευνα αποδεικνύει την αποτελεσματικότητα της υπερηχητικής μείωσης ασφάλτου
Dehshibi et al. (2018) μελέτησε τις επιπτώσεις της χαμηλής συχνότητας, υψηλής ισχύος υπερήχων (30kHz) στην καθίζηση ασφάλτου / κροκίδωση και εναπόθεση υπό έλεγχο θερμοκρασίας. Υπερήχους μειωμένη εναπόθεση ασφάλτου. Τα υπερηχητικά κύματα και η παραγόμενη ακουστική σπηλαίωση προκάλεσαν αύξηση της παραγωγής πετρελαίου από μηχανισμό διαστρωμάτωσης πετρελαίου. Μέσω της κατεργασίας με υπερήχους δεν ήταν μόνο δυνατό να διασπαστούν τα συσσωματωματα ασφαλτοστρωμένου, αλλά ακόμη και να αντιστραφεί η εναπόθεση ασφάλτου.
Επιπλέον, η εφαρμογή υπερήχων θα μπορούσε να αποτρέψει την απόφραξη των λαιμών και των πόρων με μεγάλη συσσωματωμένη ασφάλτου. Με αυτόν τον τρόπο, αποφεύχθηκε πτώση πίεσης λόγω εναπόθεσης ασφάλτου και βελτιώθηκε η ροή υγρών στους πόρους και τους λαιμούς. Χρησιμοποιώντας ανάλυση εικόνας διαπιστώθηκε ότι ως αποτέλεσμα της εφαρμογής υπερήχων ισχύος περίπου το 80% του κατακρημνισμένου ασφάλτου δεν εναποτέθηκε. "Με άλλα λόγια, το 80% της εναπόθεσης ασφάλτου μειώθηκε και κατά συνέπεια η πιθανότητα απόφραξης των καναλιών μικροϋπολογιστών μειώνεται λόγω της χρήσης υπερήχων." (Δεχσίμπι κ.ά., 2018)
Τα ευρήματα της μελέτης της ερευνητικής ομάδας deshibi έδειξε ότι υπερήχων δόνηση και σπηλαίωση δόνηση μπορεί να αφαιρέσει μεγαλύτερα αδρανή ασφάλτου από τις επιφάνειες και να τα μετακινήσετε στο μεγαλύτερο μέρος της ροής. Επιπλέον, η επεξεργασία υπερήχων μείωσε την ποσότητα του συγκεντρωτικού ασφάλτου (βλ. εικόνα παρακάτω). Με βάση την ανάλυση της εικόνας, περίπου το 70% της κατακρήμνισης ασφάλτου δεν θα κατατεθεί λόγω της υποβολής του συστήματος σε κατεργασία με υπερήχους.
Τέλος της άλμης (διάλυμα χλωριούχου μαγνησίου) που πλημμυρίζει υπό υπερηχογράφημα ακτινοβολίας: (α) η αναστρεψιμότητα της εναπόθεσης ασφάλτου (β) απομάκρυνση ασφάλτου.
Μελέτη και πνευματικά δικαιώματα: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4,0),
Υπερήχων υψηλής απόδοσης
Hielscher Υπέρηχοι ειδικεύεται στην ανάπτυξη, πρωτοτυποποίηση, την κατασκευή και τη διανομή υψηλής απόδοσης υπερήχων επεξεργαστές για εφαρμογές βαρέως τύπου. Λόγω της εξαιρετικής απόδοσης, αντοχή, ευρωστία και αξιοπιστία, Hielscher συστήματα υπερήχων εγκαθίστανται για πετροχημικές εφαρμογές σε όλο τον κόσμο. Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν υπερήχων υποβοηθούμενη οξειδωτική αποθείωση, γαλακτωματοποίηση αργού πετρελαίου, αποσυσσωμάτωση ασφάλτου, διασπορά οδοκαθαριστή, και μείωση του ιξώδους των βαρέων ελαίων. Hielscher Υπέρηχοι’ βιομηχανικοί επεξεργαστές υπερήχων μπορούν να παραδώσουν πολύ υψηλά πλάτη, τα οποία απαιτούνται για εφαρμογές βαρέως τύπου. Τα πλάτη μέχρι 200μm μπορούν εύκολα να τρέξουν συνεχώς σε 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, διατίθενται προσαρμοσμένες υπερηχητικές sonotrodes. Τα βιομηχανικά συστήματα της Hielscher χειρίζονται εύκολα πολύ υψηλά ιξώματα και απαιτούν μόνο χαμηλή συντήρηση.
Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα για να πάρετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη μείωση του υπερηχητικού ασφαλτοστρωμένου, τις επιλογές εγκατάστασης και τις τιμές! Οι άρτια εκπαιδευμένοι, πολύ έμπειροι θα χαρούν να συζητήσουν μαζί σας τις απαιτήσεις της διαδικασίας σας!
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Μαζική Όγκος | Ρυθμός ροής | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200 ml / λεπτό | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 έως 20 λίτρα | 0.2 έως 4 λίτρα / λεπτό | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10 λίτρα / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100 λίτρα / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερος | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Hielscher Υπερήχων κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για την ανάμειξη εφαρμογών, διασποράς, γαλακτωματοποίηση και εκχύλιση σε εργαστήριο, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Λογοτεχνία / Αναφορές
- 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.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε
Οι σοφαλτενές
Οι ασφάλτες αποτελούνται κυρίως από άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο και θείο, καθώς και ίχνη βαναδίου και νικελίου. Η αναλογία C:H είναι περίπου 1:1.2, αλλά ποικίλλει ανάλογα με την πηγή ασφάλτου. Το ασφάλτινο ορίζεται ως "το βαρύτερο συστατικό υγρών πετρελαίου που είναι αδιάλυτο σε ελαφρά n-αλκάνια όπως n-pentane ή n-επτανίου, αλλά διαλυτό σε αρωματικές ουσίες όπως το τολουόλιο" (Goual 2012)
Το ασφάλτινο μπορεί να αναγνωριστεί και να ταξινομηθεί με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
- Στερεό: Το ασφάλτινο είναι μια συμπαγής φάση που ομογενοποιείται στο αργό πετρέλαιο σε συνθήκες δεξαμενής.
- n-Alkane αδιάλυτο: Το ασφάλτινο ταξινομείται ως κατηγορία διαλυτότητας δεδομένου ότι έχει διάφορες δομές, και έτσι, είναι εξαιρετικά δύσκολο να παρασχεθεί μια γενικευμένη δομή για το. Ως εκ τούτου, ορίζεται ως το υψηλότερο συστατικό μοριακού βάρους στο αργό πετρέλαιο που είναι αδιάλυτο σε ελαφρά n-αλκάνια όπως n-pentane ή n-επτανίου και διαλυτό σε αρωματικές ουσίες όπως το τολουόλιο ή το ξυλένιο.
- Ιδιαίτερα πολικό: Το ασφάλτινο είναι ένα από τα ελάχιστα συστατικά του αργού πετρελαίου που είναι ιδιαίτερα πολικό, σε αντίθεση με το αργό πετρέλαιο στο σύνολό του, το οποίο θεωρείται μη πολικό.
- Ετεροατομές: Το ασφάλτινο συνδέεται με ετερο-άτομα, που εκδηλώνονται κυρίως σε άζωτο, οξυγόνο και θείο.
Hielscher υπέρηχοι παρέχει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από Εργαστήριο προς την Βιομηχανικός Μέγεθος.