ВЛИЯНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО АКУСТИЧЕСКОГО ПОЛЯ И ПОЛИМЕРНОЙ ПРИСАДКИ НА СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ НЕФТИ
Аннотация
Целью работы являлось исследование воздействия низкочастотного акустического поля и полимерной присадки на структурно-механические свойства проблемной высокозастывающей нефти. Результаты получены методами ротационной вискозиметрии и определения температур фазовых переходов по изменению оптической плотности в инфракрасном свете, а также методом оптической микроскопии. Высокопарафинистая малосмолистая нефть (Томская область) подвергалась воздействию низкочастотного акустического поля (f = 50 Гц, 1 и 3 мин обработки при температуре 0 °С) и химического реагента - полимерной присадки комплексного действия Д-210 (концентрация в нефти 0,05 %мас.), а также комплексной физико-химической обработке. Изучено влияние внешнего воздействия на вязкостно-температурные и энергетические характеристики, температуру фазовых переходов и структуру осадка нефти. Показано, что акустическое воздействие проблемной нефти при температуре, близкой к температуре застывания, приводит к увеличению вязкостно-температурных параметров. При комлексной обработке после ввода в обработанную нефть присадки происходит разрушение тиксотропной структуры, которое сопровождается резким снижением вязкости, температуры помутнения и температуры застывания, а также уменьшением значений энергетических параметров: энергии активации вязкого течения и внутренней энергии дисперсной системы. Для определения температуры спонтанной кристаллизации построены дифференциальные кривые зависимости коэффициента вязкости от температуры среды. Изучение микроструктуры выделенного из нефти осадка показало, что до акустической обработки в нефтяном осадке присутствуют мелкие линейные монокристаллические и сферические образования, после воздействия происходит их значительный рост. Структура осадка после комплексного воздействия представлена множеством крупных пластинчатых парафиновых кристаллитов.
Литература
Huang Z., Zheng S., Fogler H.S. Wax Deposition: Ex-perimental Characterizations, Theoretical Modeling, and Field Practices. CRC Press. Taylor&Francis Group. 2015. 184 p.
Chemicals for the Oil and Gas Industry. Second Edition by Malcolm A. Kelland. CRC Press. Taylor&Francis Group. 2014. 412 p.
Speight J.G. The Chemistry and Technology of Petrole-um. CRC Press. Taylor&Francis Group. 2010. 915 p.
Volkova G.I., Loskutova Yu.V., Prosorova I.V., Bere-zina E.M. Preparation and transport of problematic oils (scientific and practical aspects). Tomsk: Publishing House TGU, 2015. 136 р. (in Russian).
Lopes-da-Silva J.A., Coutinho João A.P. Analysis of the Isothermal Structure Development in Waxy Crude Oils under Quiescent Conditions. Energy &Fuels. 2007. V. 21. N 6. P. 3612-3617. DOI:10.1021/ef700357v.
Safieva R.Z. Chemistry of oil and gas. Petroleum diesel systems: composition and properties (part 1). M.: Russian state University of oil and gas. I.M. Gubkin. 2004. 112 p. (in Russian).
Tkachev O.A., Tugunov P.I. Reduction of oil losses during transport and storage. M.: Nedra. 1988. 118 p. (in Russian).
Loskutova Yu.V., Prozorova I.V., Yudina N.V., Rikko-nen S.V. Change in the Rheological Properties of Oil Dis-perse Systems upon a Vibrational Treatment. Colloid J. 2005.
V. 67. N 5. P. 602-605. DOI:10.1007/s10595-005-0138-9.
Loskutova Yu.V., Prozorova I.V., Yudina N.V. Improv-ing the structural-rheological properties of high-paraffin crude oil using chemical reagents and vibrational treat-ment. Chem. Technol. Fuel. Oil. 2011. V. 47. N 5. P. 358-361. DOI:10.1007/s10553-011-0308-x.
Automation and information support of technological processes in oil industry. Digest of articles. Under Ed. A.K. Khorkov. Tomsk: TGU. 2002. V. 2. 408 p. (in Rus-sian).
Guzeev S.P., Daneker V.A., Rikkonen S.V., Teplov A.I., Hor'kov A.K. RF Patent N 2203862. 2003. (in Russian).
Dement'ev AV., Medzhibovskij A.S., Mojkin A.A., Ka-zancev O.A. RF Patent N 2541680 C1. 2015. (in Rus-sian).
Volkova G.I., Anufriev R.V., Yudina N.V., Cha-ykovskaya O.N. The depressor ability of polyalkyl acry-late additives after ultrasonic treatment. Russ. Phys. J. 2016. V. 59. N 8. P. 132-136. DOI: 10.10007/s.11182-016-0904-7.
Loskutova Yu.V. Asphaltenes: Characterization, Proper-ties and Applications. Series: Chemical Engineering Methods and Technology. In: Jeremy A. Duncan (Ed.). USA: Nova Science Publishers, Jnc. 2010. P. 121-144.
Volkova G.I., Prozorova I.V., Loskutova Yu.V., Yudi-na N.V., Berezina E.M., Anufriev R.V. Influence of polymeric additive on rheological and energy parameters of high paraffinic oils. Izv. VUZov.Fizika. 2011. V. 54. N 9/2. P. 69-73 (in Russian).
Mal'tseva E.V., Bogoslovskii A.V., Yudina N.V. Appli-cation of the low-frequency vibratory method for deter-mining the paraffin crystallization onset in dispersed pe-troleum systems. Russ. J. Appl. Chem. 2012. V. 85. N 5. P. 751-754.
Uriev N.B. Technology of Dispersed Systems and Mate-rials: Physicochemical Dynamics of Structure Formation and Rheology. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 2017. 181 p.
Ratov A.N. Mechanisms of structure formation and anomalies of rheological properties of high-viscosity oils and bitumen. Russ. Chem. J. 1995. V. 39. N 5. P. 106-113 (in Russian).
Beshagina E.V., Yudina N.V., Loskutova Yu.V., Krutey A.A. Paraffin Blockage Specificsin Model Pe-troliferous Systems. Procedia Chem. 2014. V. 10. P. 229-235. DOI: 10.1016/j.proche.2014.10.039.
Tao R., Xu X. Reducing the Viscosity of Crude Oil by Pulsed Electric or Magnetic Field. Energy&Fuels. 2006. V. 20. N 5. P. 2046-2051. DOI:10.1021/ef060072x.
