Магнитная защита от асфальто-смоло-парафиновых отложений, страница 2

  В результате лабораторных исследова­ний были созданы и запатентованы новые скважинные и наземные магнитные аппараты на основе современных высоко­энергетических магнитных материалов. Схема скважинного магнитного аппарата, разработанного в «ПермНИПИнефть», приведена на рис.2.6. Он отличается от из­вестных отечественных тем, что рабочий канал полый, изготовлен из ферромагнит­ного материала, который всегда считался экраном для магнитного поля. В частно­сти, использован отрезок НКТ со стан­дартной резьбой, а магнитная система расположена на внешней поверхности и защищена герметичным кожухом, служа­щим одновременно магнитопроводом.

Механизм формирования и зарождения парафинов и влияние на них магнитной обработки нефти.

Первые частицы парафина в нефтях появляются при температурах ниже 60ºС, а массовая кристализация наступает при температурах 25…35ºС. Размеры частиц парафина колеблются от 0,1 до 15 мкм. Суть процесса отложения парафинов заключается в способности твёрдой фазы к агрегатированию, так как только это может обеспечить почти беспредельное наращивание толщины слоя. Наиболее интенсивные отложения частиц наблюдаются в начале пути. Первые отложения парафинов на чистой поверхности связаны с защемлением мелких частиц на шероховатостях твёрдой поверхности с последующим формированием укрепляющих адгезивных связей.

 Закреплению на твёрдой поверхности парафинов и формированию их отложений способствуют несколько условий:

-  понижение температуры нефти и насыщения её кристалами парафина;

-  низкая температура поверхности, которая способствует выкристализации парафинов на поверхности;

-  понижение давления (например, при подъёме нефти в НКТ), формирование пузырьков газа, их расширение, адсорбция на их поверхности кристализующегося парафина, разрушение пузырька на границе с твёрдой поверхностью и закрепление оказавшихся на твёрдой поверхности кристаллов парафина.

В нефтях вокруг отдельных макромолекул асфальтенов или их ассоциатов всегда присуствует ореол молекул смол, которые, с одной стороны являются достаточно активными, чтобы взаимодействовать с асфальтенами, а с другой – за счёт своей полидисперстности и бесструктурности способны взаимодействовать также и с молекулами жидких углеводородов нефтей. Таким образом асфальтосмолистые вещества образуют равномерно распределенные в гомогенном коллоидном растворе нефти асфальтосмолистые комплексы (АСК), в связи с чем возможны, по крайней мере, две группы молекул углеводородов в нефти:

-первая группа заторможенных молекул, находящаяся в пределах радиуса действия АСК, характеризуется более короткими временами Т_1,в;

- вторая группа вне сферы действия АСК с более длинными временами Т_1,а (см. рис.2.7,а).

Существующий между указанными группами молекул обмен обеспечивается равномерным распределением АСК в объёме нефти и подтверждается близостью отношений  Т_1,а / Т_1,в для различных нефтей [7]..

В этой работе также было отмечено, что для каждой нефти характерны индивидуальный спектр молекулярных масс асфальтосмолистых веществ и наличие механизма регулирования равновесного состояния между смолами, асфальтенами и углеводородами, действие которого очевидно и вызывает процесс формирования и отложения АСПО при понижениях температуры и разгазировании нефтей [6,7].