Спосіб очищення нафтопромислового трубопроводу від асфальтосмолопарафінистих відкладень

Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до технології очищення систем видобування і транспортування рідких вуглеводнів від асфальтосмолистих та парафінистих відкладень (АСПВ). У процесі експлуатації нафтопроводів відбувається постійне забруднення внутрішньої поверхні трубопроводу, що призводить до зниження продуктивності та підвищення тиску в ньому. Особливо інтенсивно цей процес спостерігається у трубопроводах під час транспортування високопарафінистої нафти, а також у збірних колекторах нафтопромислів, через які транспортується неочищена продукція свердловин. Відомий спосіб очищення трубопроводів від парафінистих відкладень, згідно з яким у трубопровід попередньо вводять солі барію, прокачують їх по трубопроводу, змивають потоком найбільш розсипчасті парафінисті відкладення, після цього остаточне очищення внутрішньої поверхні трубопроводу проводять очисним пристроєм [заявка Російської Федерації №94005183, МПК6 В08В9/04, 1995]. Недоліком цього способу є неможливість видалення твердих парафінистих відкладень. Відомий спосіб очищення нафтопромислових трубопроводів від парафінистих відкладень, згідно з яким у трубопроводі формують дві гелеобразні композиції на основі водорозчинного блоксополімеру і зшивача з відстанню між ними, яку заповнюють широкою фракцією легких вуглеводнів, одержаних гідроциклуванням [Патент Російської Федерації №2138619, МПК6 Е21В37/02, Е21В36/04, 1999]. Недоліком цього способу є те, що використання зазначеної композиції погіршує фізико-хімічні властивості вуглеводневої продукції, крім того, для здійснення способу необхідне додаткове устатк ування. У промисловій практиці широкого застосування набули хімічні та термохімічні способи боротьби з парафіносмолистими відкладеннями, але їх е фективність є незначною, оскільки важко видалити центри кристалізації, на яких знову утворюються відкладення. Відомий спосіб очищення нафтогазових трубопроводів від парафінистих відкладень і пробкових утворень [Патент Російської Федерації №2167008, МПК7 В08В9/027, 2001], що включає нагрівання трубопроводу по всій його довжині або в зоні можливого парафіноутворення, при цьому нагрівання здійснюють за допомогою кабелю, який вводять у трубопровід. Недоліком цього способу є збільшення витрати енергії у зв'язку з тим, що відсутнє регулювання часу роботи кабелю і його температури, яку підтримують по всій довжині кабелю в певних параметрах. Крім того, при тимчасовій зупинці потоку його температура падає нижче температури застигання парафіну, і саме в цей час з газорідинного потоку випадають перші кристали парафіну, що призводить до утворення "свічок" або твердих пробок парафіну. Постійно розростаючись, вони можуть повністю перекрити переріз трубопроводу, що призведе до зниження тиску, який не дозволить змістити пробку і відновити транспортування продукції. Виникає необхідність введення активного тепла, щоб не тільки зберегти, але й підвищити температур у в тр убопроводі до рівня плавлення парафінистих відкладень. Найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є спосіб очищення нафтопромислового трубопроводу від АСПВ, що включає введення у трубопровід термосуміші, яка складається з водних розчинів гіпохлориту натрію та сульфамінової кислоти з аміаком [Патент Російської Федерації №2215866, МПК7 Е21В37/06]. Недоліком способу є те, що утворені в трубопроводах АСПВ після обробки вищезазначеним способом тільки розтоплюються, а з пониженням температури молекули парафіну знову з'єдн уються в глобули і відкладаються на стінках трубопроводу, особливо при значній протяжності трубопроводів. В основу корисної моделі покладено завдання удосконалення способу очищення нафтопромислового трубопроводу від асфальтосмолопарафінистих відкладень, у якому шля хом створення більш сильної екзотермічної реакції забезпечується повне видалення у трубопроводі АСПВ. Поставлене завдання забезпечується тим, що у способі очищення нафтопромислового трубопроводу від асфальтосмолопарафінистих відкладень, що включає введення у трубопровід термосуміші, згідно з корисною моделлю як термосуміш використовують лужний метал, попередньо змішаний із зневодненою вуглеводневою рідиною, а як лужний метал використовують металевий натрій. Взаємодія металевого натрію з водою супроводжується приростом значної кількості тепла: 2Na+2H2O=2NaOH+Н2+368кДж. Це забезпечує можливість утримання розтоплених АСПВ у текучому стані, що необхідно для очищення трубопроводів значної протяжності, та унеможливлює їх повторне відкладення на внутрішніх стінках трубопроводів. Інтенсивне видалення АСПВ відбувається при температурах, близьких до температури їх плавлення (5080°С). Для нагрівання до температури плавлення і для розтоплювання 1 кг парафіну потрібно 250-350кДж теплоти. Хімічна активність металевого натрію досить висока. Тому у способі, що пропонується, металевий натрій попередньо змішують із зневодненою вуглеводневою рідиною. Це необхідно для запобігання контактування металевого натрію з повітрям, оскільки при контактуванні він втрачає властивість активно реагувати з водою. При цьому металевий натрій не змінює хімічного складу нафти, що транспортується трубопроводом. Для визначення ефективності запропонованого способу було проведено дослідження. На сталеву пластину рівномірним шаром наносили АСПВ і опускали пластину в посудину, заповнену водою, після чого вводили у воду кульки металевого натрію, попередньо змішаного із зневодненою вуглеводневою рідиною. Температура води на початку досліду становила 20°С. Термохімічну суміш не перемішували. Інтенсивна реакція продовжувалася 3 хвилини. За цей час відбувалося очищення сталевої пластини від АСПВ. Температура розігрівання термохімічної суміші складала близько 90-100°С. Спосіб реалізують наступним чином. В залежності від довжини трубопроводу або ділянки трубопроводу, з якої необхідно видалити асфальтосмолопарафінисті відкладення, розраховують необхідну кількість металевого натрію. Змішують підготовлений металевий натрій зі зневодненою вуглеводневою рідиною, а потім вводять його у внутрішній простір трубопроводу в газорідинний потік. Металевий натрій, потрапляючи у потік, вступає в інтенсивну реакцію з водою, виділяючи велику кількість тепла, що призводить до плавлення і відривання АСПВ від стінок трубопроводу. Таким чином, запропонований спосіб має наступні переваги: - ефективно видаляє високоплавкі АСПВ; - виділяє більшу кількість тепла, розплавляючи високоплавкі АСПВ; - не змінює в ході екзотермічної реакції фізико-хімічних властивостей вуглеводневої продукції, що транспортується.