Badania laboratoryjne określające wzrost potencjału parafinowania wraz ze spadkiem temperatury

• Autorzy: Szuflita S. , Kuśnierczyk J. , Wojnicki M. , Warnecki M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2018.10.08

Warianty tytułu

EN

Laboratory studies for the determination of the increase in the wax formation potential associated with the decrease in the temperature

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji rozważono tematykę wpływu ciśnienia i temperatury na wytrącanie się osadów parafinowych z płynów złożowych. Wymieniono ważniejsze metody badawcze służące do określania temperatury depozycji stałej fazy parafinowej (wax appearance temperature – WAT). Omówiono metody pozwalające na wyznaczenie krzywej wytrącania parafiny – WPC (wax precipitation curve). Wykorzystując odpowiednio zmodyfikowaną aparaturę PVT, określono temperaturę początku wytrącania się parafiny (WAT), poniżej której na specjalistycznym filtrze wychwycono stałą fazę parafinową w różnych temperaturach. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów wyznaczona została granica rozdzielająca obszar parafinowy (występowanie parafin w fazie stałej) od obszaru bez parafiny. Pomiary ilości parafiny z wykorzystaniem filtra pozwoliły na wyznaczenie krzywej WPC, dzięki której otrzymujemy dodatkowe dane o ilości wytrąconego osadu parafinowego poniżej WAT. Szczególną zaletą opisanych badań jest możliwość wykonania pomiarów w szerokim zakresie ciśnień oraz nasycenie badanej próbki gazem złożowym, co pozwala na uzyskanie takiej próbki ropy, jaka występuje w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych. Większość znanych na świecie sposobów badań nie umożliwia takiego przygotowania próbki oraz pomiaru pod wpływem ciśnienia, tym samym otrzymane wyniki obarczone są błędem. Aspektem ekonomicznym stosowania omawianego sposobu jest możliwość prowadzenia eksploatacji z zachowaniem optymalnych warunków ciśnienia i temperatury, w których badane zjawisko nie zachodzi lub jest minimalne. Znajomość przebiegu krzywej wytrącania parafin (WPC) jest niezbędna do wybrania optymalnej, w danych warunkach, metody przeciwdziałania powstawaniu wytrąceń parafinowych blokujących przepływ mediów złożowych. Opracowany sposób pomiaru daje możliwość określenia skuteczności działania specjalistycznych inhibitorów parafin i asfaltenów oraz wyznaczenia ich optymalnego dawkowania. Takie podejście pozwala zarówno na ograniczenie kosztów, jak też na zminimalizowanie ryzyka zablokowania przepływu ropy z jednoczesnym zachowaniem ciągłości produkcji.

EN

In this paper, the issue of pressure and temperature influence on the paraffin wax deposition in reservoir fluids was raised. Typical research methods for determining wax appearance temperature (WAT) were briefly characterized. Methods for the determination of wax precipitation curve (WPC) were discussed. Using the appropriately modified PVT apparatus the wax appearance temperature was determined, below which a solid waxy phase at various temperatures was captured on a specialized filter. On the basis of the research carried out, the boundary separating the wax deposition hazard zone (the occurrence of solid paraffin waxes) from the zone without wax was determined. Measurements of the amount of wax allowed to determine the WPC curve, thanks to which the additional data concerning the amount of solid wax deposited below WAT were obtained. A special advantage of the method is its ability to perform measurements in a wide range of pressures and the saturation of the tested sample with reservoir gas, which allows obtaining a sample of crude oil that occurs in real operating conditions. Most of the known research methods in the world do not allow for such sample preparation and measurement under pressure, thus the results obtained are flawed to a certain extent. The economic aspect of the discussed method is the ability to conduct operations while maintaining optimal pressure and temperature conditions in which the studied phenomenon does not occur or is minimal. Knowledge of the wax precipitation curve – WPC is necessary to select the optimal method for counteracting the formation of paraffin precipitates, which are blocking the flow of reservoir fluids for given conditions. The developed method of measurement gives the possibility to determine the effectiveness of specialist paraffin and asphaltene inhibitors and to determine their optimal dosage. This approach allows to reduce costs as well as minimize the risk of blocking oil flow while maintaining production continuity.

Słowa kluczowe

PL

parafiny; WAT; WPC; depozycja stałej fazy parafinowej

EN

paraffins; WAT; WPC; paraffin wax deposition

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 74, nr 10
• Strony: 759--767
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szuflita S.

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A, 31-503 Kraków

autor

Kuśnierczyk J.

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A, 31-503 Kraków

autor

Wojnicki M.

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A, 31-503 Kraków

autor

Warnecki M.

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A, 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Alcazar-Vara L.E., Buenrostro-Gonzalez E.: Characterization of the wax precipitation in Mexican crude oils. Energy & Fuels 2011, vol. 92, nr 4, s. 2366-2374.
• [1] Bęben D.: Ochrona rurociągów przed wytrącaniem się parafiny z ropy naftowej. Nafta-Gaz 2014, nr 10, s. 684-689.
• [2] Correra S., Fasano A., Fusi L., Primicerio M.: Modelling wax diffusion in crude oils: The coldfinger device. Applied Mathematical Modelling. Applied Mathematical Modelling 2006, vol. 31, nr 10, s. 2286-2298.
• [3] Coto B., Martos C, Pena J.L., Espada J.J., Robustillo M.D.: A new methodfor the determination of wax percepitation from nondiluted crude oils by fractional precipitation. Fuel 2008, vol. 87, nr 10-11, s. 2090-2094.
• [4] Coutihno J.A.P., Dardion J.L.: The limitations of the cloud point measurement techniąues and the influence of the oil composition on its detection. Petroleum Science and Technology 2005, vol. 23, nr 9-10, s. 1113-1128.
• [5] Dantas N.A.A., Gomes E.A.S., Barros N.E.L., Dantas T.N.C., Moura C.P.A.M.: Determination of Wax Appearance Temperature (WA T) in parajfin/sohent systems by photoelectric signal and viscosity. Brazilian Journal of Petroleum and Gas 2009, vol. 3, nr 4, s. 149-157.
• [6] Elsharkawy A.M., Al-Sathhaf T.A., Fanhim M.A.: Wax deposition from Middle East crudes. Fuel 2000, vol. 79, nr 9, s. 1047-1055.
• [7] Huang Z., Zheng S., Fogler S.: Wax Deposition: Experimental Characterisations, Theoretical Modeling, and Field Practices. Taylor & Francis 2007.
• [8] Ijeomah C.E., Dandekar A.Y., Chukwu G.A., Khataniar S., Patii S.L., Baldwin A.L.: Measurement of wax appearance temperature under simulated pipeline (dynamic) condition. Energy & Fuels 2008, vol. 22, nr 4, s. 2437-2442.
• [9] Jeirani Z., Lashanizadegan A., Ayatollahi S., Javanmardi J.: The Possibility ofWax Formation in Gas Fields: a Case Study. Journal of Natural Gas Chemistry 2007, vol. 16, nr 3, s. 293-300.
• [10] Kruka V.R., Cadena E.R., Long TE.: Cloud point determination form crude oils. Society of Petroleum Engineers 1995, vol. 47, nr 8, s. 681-687.
• [11] Lubaś J., Biały E., Warnecki M.: Asfalteny w problematyce wydobycia ropy naftowej. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu 2012, nr 179.
• [12] Lubas J., Biały E., Warnecki M.: Warunki depozycji stałej fazy parafinowej i sposoby jej zapobiegania podczas eksploatacji złóż ropy naftowej. Prace Instytut Górnictwa Naftowego i Ga-zownictwa 1999, nr 100.
• [13] Martos C, Coto B., Pena J.L., Espada J.J., Robustillo M.D.: Experimental determination and characterization of wax fractions precipitated as a function of temperatura. Energy & Fuels 2008, vol. 22, nr 2, s. 708-704.
• [14] Musser B.J., Kilpatrick P.K.: Molecular Characterization of Wax Isolated from a Variety of Crude Oils. Energy & Fuels 1998, vol. 12, nr 4, s. 715-725.
• [15] Pajda M., Gaździk B.: Wpływ środków powierzchniowo czynnych o działaniu dyspergującym na właściwości fizykochemiczne i funkcjonalne inhibitorów parafin do wysokoparafinowych rop naftowych. Nafta-Gaz 2013, nr 4, s. 319-328.
• [16] Roehner R.M., Hanson F.V.: Determination of waxprecipitation temperature and amount of precipitated solid wax versus temperature for crude oils using FT-1R spectroscopy. Energy & Fuels 2001, vol. 15, nr 3, s. 756-763.
• [17] Ronningsen H.P., Bjamdal B., Hansen A.B., Pedersen W.B.: Wax precipitation from North Sea crude oils. 1. Crystallization and dissolution temperatures, and Newtonian and non-Newtonian flowproperties. Fuel 1991, vol. 5, nr 6, s. 895-908.
• [18] Snyder R., Hallmark V.M., Strauss H.L., Maroncelli M.: Temperature andphase behavior of infrared intensities. The Journal of Physical Chemistry 1986, vol. 90, nr 22, s. 5623-5630.
• [19] Szuflita S., Kuśnierczyk J.: Badanie wpływu ciśnienia i temperatury na proces wytrącania parafin w ropie naftowej. Nafta-Gaz 2017, nr 6, s. 395-404, DOI: 10.18668/NG.2017.06.04

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).