Ասֆալտենների նստվածքակուտակման նվազեցում հզոր ուլտրաձայնի միջոցով

Ասֆալտենների նստվածքագոյացումը նավթի արդյունահանման ընթացքում բազմաթիվ խնդիրներ է առաջացնում՝ նվազեցնելով թափանցելիությունը, փոխելով կոլեկտորային ապարի թրջելիությունը, խցանելով հորատանցքը, ինչպես նաև արդյունահանող հորի շուրջ առաջացնելով ճնշման զգալի անկում։ Ասֆալտենների ուլտրաձայնային ապաագլոմերացումն ու դիսպերսումը կանխում և վերացնում են ասֆալտենային փաթիլների առաջացումն ու դրանց նստվածքակուտակումը։

Խնդիրը. ասֆալտենները հում նավթում

Ասֆալտենը հում նավթում առկա պինդ նյութ է, որը համարվում է խնդրահարույց, քանի որ լուրջ խնդիրներ է առաջացնում հորատանցքից հում նավթի արդյունահանման և տեղափոխման ընթացքում։ Ասֆալտենները մոլեկուլների շատ բարդ դաս են և հանդիպում են տարբեր մոլեկուլային կառուցվածքներով – հանգամանք, որը խորացնում է խնդիրը, քանի որ ասֆալտենի տարբեր ձևերն առաջացնում են տարբեր ծանրության խնդիրներ։ Ասֆալտենի բազմաթիվ տարբեր կառուցվածքները նաև դժվարացնում են այն մեկ որոշակի ընտանիքի մեջ ընդհանրացնելը։ Ուստի ասֆալտենը սովորաբար դասակարգվում է ըստ լուծելիության, քանի որ բնութագրվում է n-ալկաններում անլուծելիությամբ։
Հում նավթում ասֆալտենների առաջացրած բնորոշ խնդիրներից են, օրինակ, խիտ փաթիլային գոյացություններն ու նստվածքները կոլեկտորում, հորատանցքերում և փոխադրման խողովակաշարերում, որոնք հետագայում հանգեցնում են շահագործման և արդյունահանման բարդությունների ու մշակման ծախսերի աճի։

Ագլոմերացված և ֆլոկուլացված ասֆալտենների առաջացրած խնդիրը կարելի է վերացնել ուլտրաձայնային ապաագլոմերացման և մասնիկների չափերի նվազեցման միջոցով

Ասֆալտենների ագրեգացումն ու ֆլոկուլացումը՝ պատկերված Yen մոդելով։
Տրամադրել է O. Mullins, Schlumberger։

Ուլտրաձայնային սարք՝ ասֆալտենների ապաագլոմերացման և ֆլոկուլանտների նվազեցման համար

Ուլտրաձայնային մշակիչը՝ UIP16000 , հում նավթի մշակման համար նախատեսված բարձրարդյունավետ հոմոգենիզատոր է

Լուծումը. ասֆալտենային նստվածքների ուլտրաձայնային նվազեցում

Նստվածքագոյացած և ֆլոկուլացված ասֆալտենային մասնիկների առաջացրած խնդիրը կարելի է հուսալիորեն վերացնել հզոր ուլտրաձայնային մշակմամբ։ Բարձրարդյունավետ ուլտրաձայնային մշակումը մանրացնում է ասֆալտենային նստվածքներն ու փաթիլային գոյացությունները՝ հասցնելով մասնիկների փոքր չափի։ Այդպիսով ասֆալտենը կրկին տրոհվում է շատ փոքր մասնիկների, որոնք խցանումներ չեն առաջացնում և չեն խանգարում հում նավթի մշակմանը։ Ուլտրաձայնային դիսպերսատորները համասեռ բաշխում են մասնիկները հում նավթում։ Երկարաժամկետ կայունություն ստանալու համար հաճախ ավելացվում է քիմիական կայունացուցիչ։ Սա նշանակում է, որ ուլտրաձայնային մշակումը կարող է նվազեցնել մակրոկառուցվածքային ասֆալտենային ֆլոկուլացումը՝ կանխելով ասֆալտենների նստվածքակուտակումը մակերեսներին, կոլեկտորի ծակոտիների խցանումը, հորատանցքի խցանումը և խողովակաշարերում կուտակումները։

Ուլտրաձայնային ապաագլոմերացումը նվազեցնում է ասֆալտենային մասնիկների չափերը և կանխում նստվածքակուտակումը։

Աղաջրով հեղեղման ավարտը՝ միկրոմոդելի տարբեր տեղամասերում ուլտրաձայնային ալիքների ազդեցության պայմաններում։
Հետազոտություն և հեղինակային իրավունք՝ Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Ասֆալտենների չափերի ուլտրաձայնային նվազեցման առավելությունները

Ասֆալտենային մասնիկների չափերի նվազեցում
Ասֆալտենային ագլոմերատների քայքայում
Ֆլոկուլացման արգելակում
Հում նավթի մածուցիկության նվազեցում

Բարձրարդյունավետ ուլտրաձայնային դիսպերսատորներն ապաագլոմերացնում են ասֆալտենային ֆլոկուլանտները և կանխում նստվածքակուտակումը։

Ուլտրաձայնային կայանք՝ 3x UIP1000hdT սարքերով՝ հում նավթի մշակման համար

Հետազոտությունն ապացուցում է ասֆալտենների ուլտրաձայնային նվազեցման արդյունավետությունը

Dehshibi et al. (2018) հետազոտել են ցածր հաճախականությամբ, մեծ հզորությամբ ուլտրաձայնային մշակման (30kHz) ազդեցությունն ասֆալտենների նստվածքագոյացման / ֆլոկուլացման և նստվածքակուտակման վրա՝ ջերմաստիճանի վերահսկման պայմաններում։ Ուլտրաձայնային մշակումը նվազեցրել է ասֆալտենների նստվածքակուտակումը։ Ուլտրաձայնային ալիքներն ու առաջացած ակուստիկ կավիտացիան նպաստել են նավթի արդյունահանման ավելացմանը՝ նավթի շերտերի առաջացման մեխանիզմով։ Ուլտրաձայնային մշակման միջոցով հնարավոր է եղել ոչ միայն քայքայել ասֆալտենային ագլոմերատները, այլև նույնիսկ հակադարձել ասֆալտենների նստվածքակուտակումը։
Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակման կիրառումը կարողացել է կանխել ծակոտիների նեղ անցուղիների և ծակոտիների խցանումը խոշոր ագլոմերացված ասֆալտեններով։ Դրանով կանխվել է ասֆալտենների նստվածքակուտակմամբ պայմանավորված ճնշման անկումը, և բարելավվել է հեղուկի հոսքը ծակոտիներում ու դրանց նեղ անցուղիներում։ Պատկերների վերլուծությամբ պարզվել է, որ հզոր ուլտրաձայնի կիրառման արդյունքում նստվածքագոյացած ասֆալտենների մոտ 80% չի կուտակվել որպես նստվածք։ «Այլ կերպ ասած՝ ուլտրաձայնի կիրառման շնորհիվ ասֆալտենների նստվածքակուտակումը նվազել է 80%-ով, և հետևաբար նվազում է միկրոանցուղիների խցանման հավանականությունը»։ (Dehshibi et al., 2018)
Deshibi հետազոտական խմբի ուսումնասիրության արդյունքները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային տատանումներն ու կավիտացիոն տատանումները կարող են մակերեսներից հեռացնել ասֆալտենների ավելի խոշոր ագրեգատները և դրանք տեղափոխել հոսքի հիմնական ծավալի մեջ։ Ավելին, ուլտրաձայնային մշակումը նվազեցրել է ագրեգացված ասֆալտենների քանակը (տե՛ս ստորև բերված նկարը)։ Պատկերների վերլուծության հիման վրա՝ նստվածքագոյացած ասֆալտենների մոտ 70% չի կուտակվի որպես նստվածք՝ համակարգն ուլտրաձայնային մշակման ենթարկելու շնորհիվ։

Ուլտրաձայնային մշակումը հաջողությամբ կիրառվում է ասֆալտենային ագրեգատներն ու փաթիլային գոյացությունները նվազեցնելու համար՝ դրանց նստվածքակուտակումը կանխելու նպատակով։

Աղաջրով (մագնեզիումի քլորիդի լուծույթով) հեղեղման ավարտը՝ ուլտրաձայնային ալիքներով ճառագայթման պայմաններում. (a) ասֆալտենների նստվածքակուտակման դարձելիությունը, (b) ասֆալտենների հեռացումը։
Հետազոտություն և հեղինակային իրավունք՝ Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Բարձրարդյունավետ ուլտրաձայնային սարքեր

Hielscher Ultrasonics մասնագիտացած է ծանր աշխատանքային պայմաններում կիրառման համար նախատեսված բարձրարդյունավետ ուլտրաձայնային մշակիչների մշակման, նախատիպերի ստեղծման, արտադրության և մատակարարման մեջ։ Բացառիկ արտադրողականության, դիմացկունության, ամրության և հուսալիության շնորհիվ Hielscher ուլտրաձայնային համակարգերը տեղադրվում են ամբողջ աշխարհում՝ նավթաքիմիական կիրառությունների համար։ Բնորոշ կիրառություններն են ուլտրաձայնով օժանդակվող օքսիդացնող ծծմբազերծումը, հում նավթի էմուլգացումը, ասֆալտենների ապաագլոմերացումը, կլանիչ ռեագենտների դիսպերսումը և ծանր նավթերի մածուցիկության նվազեցումը։ Hielscher Ultrasonics արդյունաբերական ուլտրաձայնային մշակիչները կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ, որոնք անհրաժեշտ են ծանր աշխատանքային պայմաններում կիրառման համար։ Մինչև 200µm ամպլիտուդներով կարելի է հեշտությամբ անընդհատ աշխատել 24/7 ռեժիմով։ Էլ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար հասանելի են անհատական պատվերով պատրաստվող ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ։ Hielscher արդյունաբերական համակարգերը հեշտությամբ մշակում են շատ բարձր մածուցիկությամբ նյութեր և պահանջում են միայն քիչ տեխնիկական սպասարկում։
Կապվե՛ք մեզ հետ հիմա՝ ասֆալտենների ուլտրաձայնային նվազեցման, տեղադրման տարբերակների և գների մասին լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար։ Մեր լավ պատրաստված, երկարամյա փորձ ունեցող աշխատակիցները սիրով կքննարկեն ձեզ հետ ձեր գործընթացի պահանջները։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման կարողության մասին.

Խմբաքանակի ծավալ	Հոսքի ծավալային արագություն	Առաջարկվող սարքեր
1-ից մինչև 500mL	10-ից մինչև 200mL/min	UP100H
10-ից մինչև 2000mL	20-ից մինչև 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1-ից մինչև 20L	0,2-ից մինչև 4L/min	UIP2000hdT
10-ից մինչև 100L	2-ից մինչև 10L/min	UIP4000hdT
n.a.	10-ից մինչև 100L/min	UIP16000
n.a.	ավելի մեծ	սարքերի խումբ՝ UIP16000

Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։

Բարձր սահքային լարում ապահովող ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներն օգտագործվում են լաբորատոր, սեղանադիր սարքերով, փորձնական և արդյունաբերական մշակման համար։

Hielscher Ultrasonics արտադրում է բարձրարդյունավետ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբներով խառնման, դիսպերսման, էմուլգացման և էքստրակցիայի համար։

Գրականություն / Հղումներ

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.

Առնչվող թեմաներ

Օգտակար փաստեր