Ученые создали технологию, борющуюся с отложениями в нефтяных скважинах
2022-10-13 13:48
Сегодня одной из наиболее распространенных на территории РФ проблемой при добыче и транспортировке нефти является образование асфальтосмолопарафиновых отложений – АСПО. Чаще всего это явление наблюдается в призабойной зоне пласта, на холодной поверхности лифтовой колонны, линейных трубопроводов и резервуаров. При увеличении объема АСПО гидравлический радиус значительно снижается, что приводит к повышению давления в добывающей скважине и потенциальным авариям. Одним из перспективных методов борьбы с этим является нанесение на поверхности лифтовой колонны и линейных нефтепроводов гладких покрытий, выполненных из эпоксидных полимеров.
Ученые Пермского Политеха впервые разработали методику оценки технологической эффективности применения эпоксидных покрытий. Исследователи установили, что их внедрение способствует увеличению температуры внутренней поверхности лифтовой колонны, а это дополнительно снижает интенсивность образования органических отложений. Разработка ученых позволит не только тестировать, но и создавать отечественные марки эпоксидных покрытий для их комплексного исследования.
Научный труд опубликован в журнале «Fluid Dynamics & Materials Processing», 2022. Эта работа была выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».
Высокая шероховатость поверхности лифтовой колонны может привести к повышению прилипания органических отложений. Перспективным методом с точки зрения предупреждения образования АСПО является применение гладких внутренних покрытий. Их технологическая эффективность, помимо низкой шероховатости, обусловлена также низкой интенсивностью сцепления отложений и теплоизолирующими свойствами.
Разработанная пермскими учеными методика состоит из ряда лабораторных исследований и моделирования процесса внедрения эпоксидного покрытия на целевую скважину.
Как рассказал лаборант-исследователь Научно-образовательного центра «Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений» ГНФ ПНИПУ Антон Козлов, отличительной чертой установки является «способ крепления охлаждаемых металлических стержней, которые имитируют внутреннюю стенку трубопровода, к корпусу установки, а именно резьбовое соединение. Благодаря этой особенности стало возможным изготовление «сменного» стержня с нанесенным на его поверхность гладким покрытием».
Для оценки эффективности использования гладкого покрытия на целевой скважине ученые провели моделирование изменения теплового режима работы в сравнении с колонной насосно-компрессорной трубы без покрытия. Оценка теплоизоляционных свойств показала, что покрытия обладают достаточно низким коэффициентом теплопроводности, что позволяет использовать их в качестве теплоизоляционного материала.
Начальник сектора «Эксплуатация и нефтедобыча» Научно-образовательного центра «Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений» ГНФ ПНИПУ Кирилл Вяткин подтвердил, что с помощью разработанной методики было установлено, что внедрение эпоксидных покрытий является эффективной технологией, способной снизить интенсивность отложений АСПО, шероховатость внутренней поверхности лифтовой колонны и защитить насосно-компрессорные трубы от агрессивных сред.