N E W S
OF THE NATIONAL ACADEM Y OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN SER IE S C H E M IS T R Y AND T E C H N O L O G Y
ISSN 2224-5286
Volume 3, Num ber 423 (2017), 109 - 113
A.D. Sheikh-A li 12, A.B. Auezov2, M .N. M oldakh m etova12, T.A. O m arov a2 1Kazakh-British Technical University, Almaty, Kazakhstan;
2Institute of Rheotechnologies LLC, Almaty, Kazakhstan T H E I N F L U E N C E O F M A G N E T I C F I E L D
O N T H E R H E O L O G I C A L P R O P E R T I E S O F W A X O I L S
Abstract. As a result of experimental studies it was found that magnetic treatment has a significant influence on the rheological properties of the oil at a magnetic field induction of 1 Tesla and 5-60 seconds of processing time.
Application depressant in combination with magnetic treatment allows to increase the degree of asphaltene-resin- paraffin deposits (ARPD) oil Akshabulak to 85.2%. It is shown that the magnetic field of oil processing Akshabulak modified depressant reduces the value of dynamic viscosity by 20%.
Keywords: oil, dynamic viscosity, depressant, magnetic treatment, rheological properties, pour point, asphaltene-resin-paraffin deposits.
ЭОЖ: 665.61.035
А.Д. Ш ейх-А ли , A.B. Ауезов , М .Н. М олдахм етова , Т.А. О м ар ова 1 Казак-Британ техникалык университету Алматы к., казакстан;
2Реотехнология институты, Алматы к., казакстан
П А Р А Ф И Н Д 1 М У Н А Й Д Ы Н Р Е О Л О Г И Я Л Ы К К А С И Е Т 1 Н Е М А Г Н И Т Т 1 К 0 Р 1 С Т 1 Н Э С Е Р 1
Аннотация. Эксперимент журпзу нэтижеанде магнит eрiсiнiн индукция шамасы 1 Тл , ал эсер ету уакыты 5-60 сек болганда ол мунайдын реологиялык касиеттерiне зор эсер ететш аныкталды. Депрессорлык коспаны магниттiк eндеумен бiрге колдану Акшабулак кенорны мунайынын асфальтен-шайырлы-парафин шeгiндiсiн (АШПШ) шегеру дэрежесш 85,2 %-га дейiн жеткiзуге мумшндж бередi. Ал, депрессорлык коспа- мен модифицирленген Акшабулак кенорны мунайын магнитпк eндеу динамикалык туткырлыктын 20%-га тeмендеуiне экеледi.
ТYЙiн сездер: мугай, динaмикaлык туткырлык, депреccaнт, мaгниттiк eндеу, реoлoгиялык кacиеттер,
^ ^ ш т ы к жoFaлту темперaтурacы, ДИШТИ ингибирлеу.
Казакстан Республикасынын кeптеген кенорны мунайлары кату температурасынын жоFары жэне аномалды жоFары туткырлыFымен, сонымен катар курамында ^ п мeлшерде катты парафиндер болуымен сипатталады. ЖоFары парафинд1 мунайлар мунай eндеуде баFалы шиюзат болып табылады. Олардан бензин мен дизель фракцияларын Fана емес, сонымен катар баска да кунделш т eмiрде пайдаланылатын eнiмдер алынады. ОларFа пластмасса, майлар, парафиндер, гербицидтер, фармацевтикаFа к аж етт химиялык косылыстар жэне т.б. жатады. Б1рак та, бундай мунайларды сактау жэне тасымалдау к е зв д е накты киындыктар туындатады [1].
ЖоFары каткыш мунайларды тасымалдау уш ш парафиндердщ кристаллизация процессше катысып, мунайды салкындаткан кезде парафиннщ б1ры ^ай кристаллдык курылымын калыптастыруFа кедерп келт1ретш, яFни суйылткыштар (керосин, кeмiрсутектi конденсат), депрессорлык коспалар жш колданылады. Осылайша, мунайдын физико-химиялык каси ет жаксарады, атап айтканда: кату температурасы тeмендейдi, эф ф ективт туткырлыFы тусед1 [2].
K ^ ip ri тацда м агнитпк ерютщ энергиясы эффективтi, экономикалык жагынан кол жетiмдi энергия TYpi болып саналады. М агнитпк epic мунай жэне мунай еш мдерш щ реологиялык касиетш жаксартуга мYмкiндiк береди
М агниттiк ерютщ эсер етуi асфальтен-шайырлы-парафин ш епндю ш (АШПШ) калыптасты- руды алдын алудыц ец пеpcпективтi физикалык эдютерш щ бipiне жаткызуга болады. АШ ПШ алдын алу Yшiн магниттiк курылгылардыц мунай eндipуде пайдалану еткен гасырдыц ортасынан басталды, бipак та олардыц эф ф екти втш п темен болуына байланысты кец колданыс тапкан жок.
Соцгы жылдары АШ ПШ эрекет ету Yшiн магнит epicrn пайдалану айтарлыктай ecтi, бул сирек-жер металлдар негiзiндегi жогары энергетикалык магниттердщ нарыкта кец таралуына байланысты [3].
Паpафиндi мунайларды салкындату кезiнде мунайга катты заттыц касиетш беpетiн кристал- дык курылым тYзiледi. Курылымныц берш тш тYзiлетiн кристаллдардыц eлшемi негурлым аз жэне парафин концентрациясы жогары болган сайын, согурлым жогары болып табылады.
Кыздырылган паpафиндi мунайларды соргылау н эти ж ес кристаллдык курылымныц туракты- лык куш ш жэне термиялык ецдеу деп аталатын эдicпен темен температурада мунай тущ ырлыгын азайтуга болатынын кepcеттi.
Термиялык ецдеу нэтижешнде тYзiлетiн кристаллданган курылымныц турактылыгына кeбiне келеciдей факторлар эсер етедк кыздыру температурасы, мунай курамында катты паpафиндеpдiц жэне асфальтен-шайырлы заттыц болуы, салкындату температурасы жэне шарты (тыныштьщта немесе козгалыста салкындату). Мунайды кыздыру кристаллизация пpоцеcciне багытталган эрекет ету Yшiн каж етп дайындык кадам болып табылады [4-5].
Мунайдыц реологиялык касиетше магниттiк epicтiц эcеpiн зерттеу о б ъ ект pетiнде Акшабулак кенорныныц жогары парафицщ мунайы алынды. Акшабулак кенорны мунайы курамында парафин, шайыр жэне асфальтен мeлшеpi жогары болуына байланысты жогары паpафиндi мунай кенорындары катарына юредь
Кесте 1 - Акшабулак кенорны мунайыныц динамикалык туткырлыгын (сП) 400C кезшде магнитпк ецдеуиз аныктау.
Акшабулак, бастапкы калпы 5,0
Акшабулак + Т0 (70° C), бастапкы калпы 4,3
Акшабулак + CF-605 (100 ppm) + T0 (70°С) 4,1
*Т0- термиялык ецдеу.
Мунайды 70°С кезшде термиялык ецдеу жYpгiзгенде бастапкы калпындагы мунай туткырлы- гымен салыстырганда динамикалык туткырлыктыц 14%-га, ал депрессорлык коспаны (100 ppm) енгiзгенде 18%-га темендеуше экеледi (1-кесте). Тeмендегi 2-кестеде, 1-3 суреттерде магниттiк epicтiц мунайга эсерш жэне динамикалык туткырлыкты магниттiк ецдеумен аныктау нэтижелеpi кepcетiлген. М агниттiк epic эсерш зерттеу 1 Тл м агнитпк индукция елшемшде жYpгiзiлдi.
Кесте 2 - Акшабулак кенорны мунайыныц динамикалык туткырлыгын (сП) 400C кезшде магнитик ецдеумен аныктау
Yлгiлеp/ уакыт, сек 0 5 15 60
М0 (1 Тл) 5 4,6 4,5 4,2
М0 (1 Тл) + Т0 4,3 4,1 4,1 4
М0 (1 Тл) + ДК 4,1 3,9 4 4
*М0 -магнитпк ецдеу, *ДК- депрессорлык коспа
Депрессорлык коспамен модифицирленген мунайды М 0 динамикалык туткырлыктыц тек 20%-га темендеуше экеледi.
Сурет 2 - Термиялык ецделген Акшабулак кенорны мунайыныц динамикалык туткырлыгына магнитпк ер1стщ эсер1
^сек
Сурет 3 - CF-605 (100ppm) депресантымен б1рге термиялык ецделген Акшабулак кенорны мунайыныц динамикалык туткырлыгына магнитпк ер1стщ эсер1
3 - суреттен CF-605 (100ppm) депресантымен бipге термиялык енделген мунайдыц динамикалык тущ ы рлыгына магниттiк epicтiц 1 Тл eлшемiнде 15 сек аралыгында эcеpi байкалды.
Мунайдыц динамикалык туткырлыгын зерттеуде алынган нэтижелер барысында мунай курамындагы асфальтен-шайырлы-парафин ш eгiндiciн (АШПШ) шегеру зерттелшдь Мунай курамындагы АШ ПШ шегеру «холодный стержнь» (cold finger test) эд ю м ен жYpгiзiлдi.
АШ ПШ шегеру шарттары: ТмуНЯЙ - 25°C, Тхолод.стерж - 5°C, М 0 - 0,3Тл.
Акшабулак мунайыныц бастапкы калпын М 0 кезiнде АШ ПШ шегеру дэpежеciн жогарылат- пайды, бipак та сол уакытта Т 0 шегеру дэрежесш 67,5 %-га жогарылатады. Термиялык ецделген
мунайды м агнитпк ецдеу кезiнде АШ ПШ шегеру дэреж есш щ бipаз ecуiне экеледг Депресанттар- дыц табигатына байланысты шегеру д эр еж ес эpтYpлi кepcеткiште, мысал реинде ДМН-2005 деп- рессантын колдануда 85,2%-га ал №1 депрессорлык коспа 83,8%-га дейiн жогарылайды (кесте -3).
Кесте 3 - Акшабулак кенорны мунайыныныц АШПШ шегеруге магнитпк ецдеудщ эсерг АШПШ* калдык
саны, г Шегеру дэрежесу % Кату температурасы, оС
Акшабулак бастапкы калпы 10,27 - 15
Акшабулак + М0* 13,49 -
Акшабулак + Т0* 70°C 3,31 67,5 6
Акшабулак + Т0 70°C + М0 3,25 68,3 9
Акшабулак + Т0 70°C
+ДМН 100ppm 1,92 81,3 -
Акшабулак + Т0 70°C +ДМН
100ppm + М0 1,51 85,2 -
Акшабулак + Т0 70°C +ДК* №1
100ppm 2,13 79,2 0
Акшабулак + Т0 70°C +ДК №1
100ppm + М0 1,66 83,8 -9
Термиялык ецделген мунайды магниттiк ецдеу мунайдыц кату температурасын 3оС-ге жога- рылатады. Депрессорлык коспамен модифицирленген мунайды м агнитпк ецдеу модифицирленген мунайдыц кату температурасын -9 оС-ка деш н темендеуше экеледi, мундагы депрессия 24оС-дi курайды. Осылайша, бул жагдайда бiз депрессант пен м агнитпк ецдеудщ бipiгiп эсер етуу ягни олардыц мунайга езара эсерш кYшейтуi нэтижеciнде синергизм кубылысын байкаймыз. Термия
лык ецделген мунай жагдайында аналогиялык эффекттiц болмауы, термиялык ецделген мунай касиетшщ релаксация уакытыныц аз болуымен, сонымен катар мунайдыц дисперсп жYЙеciнiц (МДЖ) магниттiк ецделгенге (М 0) дейiнгi калпына тез кайтып келуiмен байланысты. Химиялык pеагенттiц (депрессант) катысуымен де оцтайландырылган М ДЖ жэне парафин кристаллдарыныц eлшемiнiц туракталуы жYpедi. Осылайша, алынган мэлiметтеp магниттiк epicri колдану жогары туткылыкты жэне жогары паpафиндi мунайдыц реологиялык каcиетiн жаксартуга Yлкен мYмкiндiк беpетiнiн дэлелдейдi.
ЭДЕБИЕТ
[1] Мамонов, Ф.А. Внутри промысловый транспорт высоковязких и парафинистых нефтей / Ф.А. Мамонов - Уфа:
РИО НБ РБ, 1999. - 108 с.
[2] Лоскутова Ю.В., Малофеевский Д.Н., Юдина Н.В., Унгер Ф.Г. Cтpуктуpнo-pеoлoгичеcкие свойства нефтей в магнитном поле/ // Материалы 5-ой междунар. кoнф. «Химия нефти и газа», 22-26 сентября 2003 г. Томск, Россия. - 2003.- C.316-318.
[3] Лесин В.И. Физико-химический механизм предотвращения парафиноотложений с помощью постоянных магнитных полей// Нефтепромысловое дело. 2001. - № 5. - C.31-33.
[4] Сизая В.В. О механизме действия реагентов-ингибиторов на отложения парафина / В.В. Сизая — Москва:
ВНИИОЭНГ. - 1979. — № 10. - 21-23 с.
[5] Глущенко, В.Н. Оценка эффективности ингибиторов асфальтосмолопарафиновых отложений / В.Н. Глущенко, И.А. Юрпалов, Л.М. Шипигузов / Нефтяное хозяйство. №5. 2007. С. 84-87.
REFERENCES
[1] Mamonov, F.A. Vnutri promyslovyj transport vysokovjazkih i parafinistyh neftej / F.A. Mamonov - Ша: RIO NB RB, 1999. - 108 s.
[2] Tockutova Ju.V., Malofeevckij D.N., Judina N.V., Unger F.G. Ctrukturno-reologicheckie cvojctva neftej v magnitnom pole/ // Materialy 5-oj mezhdunar. konf. «Himija nefti i gaza», 22-26 centjabrja 2003 g. Tomck, Roccija. -2003.- C.316-318.
[3] Tecin V.I. Fiziko-himicheckij mehanizm predotvrashhenija parafinootlozhenij с pomoshh'ju poctojannyh magnitnyh polej// Neftepromyclovoe delo. 2001. - № 5. - C.31-33.
[4] Sizaja V.V. O mehanizme dejstvija reagentov-ingibitorov na otlozhenija parafina / V.V. Sizaja — Moskva:
VNIIOJeNG. - 1979. - № 10. - 21-23 s.
[5] Glushhenko, V.N. Ocenka jeffektivno-sti ingibitorov asfal'tosmoloparafinovyh otlozhenij / V.N. Glushhenko, I.A.
Jurpalov, T.M. Shipiguzov / Neftjanoe hozjajstvo. №5. 2007. S. 84-87.
УДК 665.61.035
А.Д. Шейх-Али12, А.Б. Ауезов2, М.Н. Молдахметова12, Т.А. Омарова2 1 Казахстанско-Британский технический университет, Алматы, Казахстан;
2ТОО «Институт Реотехнологий», Алматы, Казахстан
ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПАРАФИНОВОЙ НЕФТИ
Аннотация. В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что магнитная обработка оказывает существенное влияние на реологические свойства нефти при величине индукции магнитного поля 1 Тл и времени обработки 5-60 сек. Применение депрессорной присадки в сочетании с магнитной обработкой позволяет довести степень ингибирования асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) нефти месторождения Акшабулак до 85,2 %. Показано, что магнитная обработка нефти месторож
дения Акшабулак, модифицированной депрессорными присадками, позволяет снизить значение динамичес
кой вязкости на 20 %.
Ключевые слова: нефть, динамическая вязкость, депрессант, магнитная обработка, реологические свойства, температура потери текучести, ингибирование ACПO.
