Réduction du dépôt d'asphaltènes grâce aux ultrasons de puissance

Les précipitations d'asphaltènes sont à l'origine de nombreux problèmes dans la production de pétrole : réduction de la perméabilité, modification de la mouillabilité de la roche réservoir, blocage du puits et création d'une importante chute de pression autour du puits de production. La désagglomération et la dispersion des asphaltènes par ultrasons préviennent et corrigent la formation de flocs d'asphaltènes et leur dépôt.

Le problème : les asphaltènes dans le pétrole brut

L'asphaltène est un solide présent dans le pétrole brut qui est considéré comme gênant car il cause de graves problèmes lors de la production et du transport du pétrole brut à partir du puits de forage. Les asphaltènes sont une classe très complexe de molécules et se présentent sous différentes structures moléculaires – un facteur qui contribue au problème, car différentes formes d'asphaltènes causent des problèmes plus ou moins graves. Les nombreuses structures différentes de l'asphaltène rendent également difficile sa généralisation dans une famille spécifique. Par conséquent, l'asphaltène est généralement classé dans une classe de solubilité, car il est caractérisé comme étant insoluble dans les n-alcanes.
Les problèmes typiques causés par les asphaltènes dans le pétrole brut sont, par exemple, des floculations et des dépôts denses dans le réservoir, les trous de forage et les pipelines de transport, ce qui entraîne par la suite des complications opérationnelles et de production et une augmentation des coûts de traitement.

Agglomerated and flocculated asphaltenes can be remediated by ultrasonic deagglomeration and particle size reduction

Agrégation et floculation des asphaltènes décrites dans le modèle de Yen.
Avec l'aimable autorisation de O. Mullins, Schlumberger.

Demande d'information





Ultrasonicator for asphaltene deagglomeration and flocculant reduction

Le processeur ultrasonique UIP16000 est un homogénéisateur haute performance pour le traitement du pétrole brut

La solution : Réduction par ultrasons des précipités d'asphaltènes

Les particules d'asphalte précipitées et floculées peuvent être assainies de manière fiable par ultrasons puissants. L'ultrasonication à haute puissance brise les précipités et les floculations d'asphaltènes jusqu'à une petite taille de particule. L'asphaltène est ainsi dissocié en très petites particules, qui ne se bouchent pas et n'interfèrent pas avec le traitement du brut. Les disperseurs à ultrasons homogénéisent les particules dans le pétrole brut. Souvent, un stabilisateur chimique est ajouté pour obtenir une stabilité à long terme. En d'autres termes, l'ultrasonication peut réduire la floculation des asphaltènes macrostructurés, ce qui empêche le dépôt d'asphaltènes sur les surfaces, le colmatage des pores dans le réservoir, le colmatage des puits de forage et les accumulations dans les pipelines.

Ultrasonic deagglomeration reduces asphaltene particle size and prevents deposition.

Fin de l'inondation de la saumure sous les ondes ultrasoniques en différents points du micro-modèle.
Étude et droits d'auteur : Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Avantages de la réduction de la taille des asphaltènes par ultrasons

  • Réduction de la taille des particules d'asphaltènes
  • Rupture des agglomérats d'asphalte
  • Inhibition de la floculation
  • Réduction de la viscosité du brut
Ultrasonic high-performance dispersers deagglomerate asphaltene flocculants and prevent deposition.

Installation ultrasonique de 3x UIP1000hdT pour le traitement du pétrole brut

Demande d'information





La recherche prouve l'efficacité de la réduction des asphaltènes par ultrasons

Dehshibi et al. (2018) ont étudié les effets de l'ultrasonication à basse fréquence et à haute puissance (30kHz) sur la précipitation/floculation et le dépôt d'asphaltènes sous contrôle de la température. L'ultrasonication a réduit le dépôt d'asphaltènes. Les ondes ultrasoniques et la cavitation acoustique générée ont entraîné une augmentation de la production de pétrole par un mécanisme de stratification du pétrole. Le traitement par ultrasons a permis non seulement de briser les agglomérats d'asphaltènes, mais aussi d'inverser le dépôt d'asphaltènes.
En outre, l'application d'ultrasons a permis d'éviter l'obstruction des gorges et des pores par de grosses agglomérations d'asphaltènes. Ainsi, une chute de pression due au dépôt d'asphaltène a été évitée et l'écoulement du fluide dans les pores et les gorges a été amélioré. L'analyse d'images a permis de constater que l'application d'ultrasons puissants a empêché le dépôt d'environ 80 % des asphaltènes précipités. "En d'autres termes, 80 % du dépôt d'asphaltène a été réduit et, par conséquent, la probabilité d'obstruction des microcanaux diminue grâce à l'utilisation des ultrasons." (Dehshibi et al., 2018)
Les résultats de l'étude du groupe de recherche de Deshibi ont démontré que la vibration ultrasonique et la vibration par cavitation peuvent éliminer les plus gros agrégats d'asphaltènes des surfaces et les déplacer dans la masse de l'écoulement. En outre, le traitement par ultrasons a réduit la quantité d'asphaltènes agrégés (voir la figure ci-dessous). D'après l'analyse des images, environ 70 % des asphaltènes précipités ne se déposeront pas en raison de la soumission du système à la sonication.

Ultrasonication is successfully applied to reduce asphaltene aggregates and flocculates to prevent their deposition.

Fin de l'inondation de la saumure (solution de chlorure de magnésium) sous irradiation d'ondes ultrasonores : (a) la réversibilité du dépôt d'asphaltènes (b) l'élimination des asphaltènes.
Étude et droits d'auteur : Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Ultrasons haute performance

Hielscher Ultrasonics est spécialisé dans le développement, le prototypage, la fabrication et la distribution de processeurs ultrasoniques de haute performance pour des applications lourdes. Grâce à leurs performances exceptionnelles, leur endurance, leur robustesse et leur fiabilité, les systèmes à ultrasons Hielscher sont installés dans des applications pétrochimiques dans le monde entier. Les applications typiques comprennent la désulfuration oxydative assistée par ultrasons, l'émulsification du pétrole brut, la désagglomération des asphaltènes, la dispersion des scavengers et la réduction de la viscosité des huiles lourdes. Hielscher Ultrasons’ Les processeurs ultrasoniques industriels peuvent délivrer des amplitudes très élevées, qui sont nécessaires pour les applications lourdes. Des amplitudes allant jusqu'à 200µm peuvent facilement fonctionner en continu, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes à ultrasons personnalisées sont disponibles. Les systèmes industriels de Hielscher gèrent facilement des viscosités très élevées et ne nécessitent qu'une faible maintenance.
Contactez-nous dès maintenant pour obtenir plus d'informations sur la réduction de l'asphaltène par ultrasons, les options d'installation et les prix ! Notre personnel bien formé et expérimenté se fera un plaisir de discuter avec vous des exigences de votre procédé !
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:

lot Volume Débit Appareils recommandés
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000hdT
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

Contactez nous! / Demandez nous!

Demander plus d'informations

Veuillez utiliser le formulaire ci-dessous pour demander des informations supplémentaires sur les processeurs à ultrasons, les applications et le prix. Nous serons heureux de discuter avec vous de votre processus et de vous proposer un système à ultrasons répondant à vos besoins !









Veuillez prendre note de notre Politique de confidentialité.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs ultrasoniques à haute performance pour des applications de mélange, de dispersion, d'émulsification et d'extraction à l'échelle du laboratoire, du pilote et de l'industrie.

Littérature / Références



Qu'il faut savoir

Asphaltènes

Les asphaltènes se composent principalement de carbone, d'hydrogène, d'azote, d'oxygène et de soufre, ainsi que de traces de vanadium et de nickel. Le rapport C:H est d'environ 1:1,2, mais il varie en fonction de la source d'asphaltènes. L'asphaltène est défini comme " le composant le plus lourd des fluides pétroliers qui est insoluble dans les n-alcanes légers comme le n-pentane ou le n-heptane, mais soluble dans les aromatiques comme le toluène " (Goual 2012).

Les asphaltènes peuvent être identifiés et classés selon les caractéristiques suivantes :

  • Solide : l'asphaltène est une phase solide qui est homogénéisée dans le pétrole brut aux conditions du réservoir.
  • n-Alkane insoluble : L'asphaltène est classé dans une classe de solubilité car il possède plusieurs structures, et il est donc extrêmement difficile de lui fournir une structure généralisée. Il est donc défini comme le composant de poids moléculaire le plus élevé dans le pétrole brut qui est insoluble dans les n-alcanes légers tels que le n-pentane ou le n-heptane et soluble dans les aromatiques tels que le toluène ou le xylène.
  • Hautement polaire : L'asphaltène est l'un des très rares composants du pétrole brut à être hautement polaire, contrairement au pétrole brut dans son ensemble, qui est considéré comme non polaire.
  • Hétéroatomes : L'asphaltène est associé à des hétéroatomes, qui se manifestent principalement dans l'azote, l'oxygène et le soufre.

High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fournit des homogénéisateurs à ultrasons de haute performance à partir de laboratoires à Industriel Taille.