Территория Нефтегаз № 1-2 2021

Асфальтены представляют собой тяжелые молекулы углеводородов, присутствующие в большей части сырой нефти, которые легко дестабилизируются в промышленных рабочих условиях. При дестабилизации в результате снижения давления или из‑за смешивания с другой сырой нефтью асфальтены коагулируют, приводя к засорению трубопроводов и забиванию фильтра. В результате возникают производственные потери из‑за ограничения потока, и повышаются эксплуатационные затраты. Компания Total предлагает выбор специальных ингибиторов асфальтенов и диспергаторов серии ASI, предотвращающих проблему со стабильностью и ограничивающих риски, связанные с производством нестабильной асфальтеновой сырой нефти.

 

Серия ASI – это стабилизаторы асфальтенов сырой нефти, специально разработанные для улучшения стабильности сырой нефти и позволяющие смешивать сырую нефть из разных источников.

Стабилизаторы асфальтенов серии ASI:

• повышают стабильность сырой нефти и тяжелой топливной нефти путем предотвращения агрегации асфальтена и поддержания потенциально присутствующих минеральных и органических частиц во взвешенном состоянии;

• предотвращают проблемы совместимости, возникающие в результате смешения сырой нефти или тяжелой топливной нефти разного происхождения;

• предотвращают засорение фильтров и трубопроводов.

Принцип действия ингибиторов асфальтенов серии ASI представлен на рис. 1.

Об эффективности применения продуктов серии ASI свидетельствует опыт использования ингибитора асфальтенов ASI 1262 для повышения стабильности сырой нефти на одном из месторождений РФ. Оператор месторождения столкнулся с проблемой отложения асфальтенов в трубопроводе. Для проверки эффективности присадки на образцах сырой нефти были выполнены стандартные тесты на диспергирование асфальтенов (англ. Asphaltene Dispersancy Test – ADT), позволяющие оценить влияние химического вещества на осаждение и диспергирование асфальтенов в сырой нефти и его стабилизацию с течением времени. В целом исследование ADT заключается в том, что небольшое количество сырой нефти смешивают с неполярным алканом (например, гептаном) в минимальном соотношении 1:40 (сырая нефть: гептан). Неполярный алкан дестабилизирует асфальтен, присутствующий в образце нефти, что приводит к осаждению и образованию плотного черного осадка, объем которого регистрируется, даже если во взвешенном состоянии находятся нестабильные частицы.

В рамках проведенного исследования ингибитор асфальтенов ASI 1262 компании Total продемонстрировал высокие показатели эффективности при дозировке 500 млн^-1 и стабильность при длительном хранении.

На подготовительном этапе исследования сырую нефть нагревали при 60 °C в течение 15 мин, после чего нагретую жидкость помещали в несколько пробирок – по 20 г в каждую. Далее в пробирки вводили ASI 1262 в дозировке 500 млн^-1 и более. Сырую нефть с присадкой перемешивали в течение 15 мин. Таким образом для исследования ADT было приготовлено несколько смесей – первичная сырая нефть и сырая нефть с присадкой в дозировках 500 и 1000 млн^-1.

Далее 1 г сырой нефти (с присадкой или без) разбавляли 10 г толуола. Разбавленные образцы встряхивали и нагревали в течение 15 мин. Затем 500 мл разбавленной сырой нефти из каждой пробирки вводили при температуре окружающей среды в 50 мл гептана в градуированные колбы для процесса осаждения. Колбы встряхивали в течение 2 мин и помещали на штатив. Результаты наблюдения за седиментацией асфальтенов фиксировались через 10, 20, 30 мин, 1 и 2 ч (рис. 2). Это позволило оценить стабильность смеси сырой нефть с присадкой.

При необходимости тест ADT может быть дополнен более сложным и углубленным методом анализа, позволяющим охарактеризовать поведение асфальтенов в различных условиях. Однако в рассматриваемом случае исследования ADT было достаточно для получения первого представления об эффективности ингибитора в отношении нефти, транспортируемой с данного месторождения.

Стоит отметить, что состав ингибитора может быть изменен в соответствии с требованиями оператора месторождения в зависимости от условий применения.

 

Основные физико-химические характеристики ингибитора асфальтена и диспергатора серии ASI

 

Продукт	Химический компонент	Дозировка, млн-1	Вязкость при 40 °C, м2/с	Температура потери текучести, °C	Плотность при 20 °C, кг/м3	Температура вспышки, °C
ASI 1262	Концентрированная запатентованная смесь	40–800	26	<0	924	63
ASI 1262 D	Запатентованная смесь	50-1000	24	<0	934	63