Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современные представления о процессе кристаллизации в парафинистой системе
1.1. Современные представления о процессе исталлизации
1.1.1. Теоретические представления о процессе к.исталлизации
1.1.2 Особенности процессов кристаллизации
1.2. Методы исследования компонентного состава нефтяных систем 33
1.3. Применение ИК-спект.омет.ии п..и исследовании не..тей и
1.3.1. Исследование состава не.тей и не..тяных .акций методом ИК
1.3.2. Анализ состава углеводородных систем с п..именением методов
1.3.3. Определение качественных характеристик и фазовых переходов
в нефтяных системах с помощью ИК – спектроскопии 43
1.4. Осложнения, возникающие в процессах добычи, транспорта, хранения
и потребления нефти и нефтеп.од.ктов, в связи с к..исталлизацией
1.4.1. Повышение вязкости нефтяной системы 46
1.4.2. Образование асфальтосмолопарафинистых отложений 49
1.4.3. Влияние обводненности нефти на процесс образования АСПО. 55
1.5. Методы регулирования низкотемпентных свойств не..тяных
1.5.1. Тепловые и физические методы регулирования
1.5.2. Химические методы регулирования низкотемпературных свойств. 61
Глава II. Объекты и методы исследования 76
Глава III. Влияние углеводородного состава дизельных топлив на их низкотемпературные характеристики и эффективность ействия депрессоров
3.1. Основные аспекты
3.1.1. Определение
3.1.2. Исследование группового углеводо.одного
3.1.3. Характеристика группового состава дизельных топлив с использованием методов многомерного анализа данных 113
3.1.4. Построение калибровочных моделей для экспресс-определения низкотемперат..ных свойств дизельных топлив методом ИК
3.2. Регулирование низкотемпе.ат..ных свойств дизельных топлив с
Глава IV. Изучение состава и низкотемпературных свойств легкого
4.1. Регулирование низкотемпературных свойств парафинистых систем широкого фракционного состава .на п..име..е газоконденсата и не.ти
4.1.1. Исследование эффективности действия депрессорных присадок в газоконденсате и нефти Уренгойского месторождения 148
4.1.2. Исследование реологических свойств газоконденсата и нефти Уренгойского место..ождения в п.ис.тствии деп..ессо.ных
4.1.3. Использование оптической микроскопии для исследования механизма действия депрессорных присадок.
4.1.4. Исследование эффективности деп.ессо.ного действия..
4.2. Регулирование низкотемпературных свойств газоконденсатов с помощью присадок на основе кисло..одсоде.жащих остаточных
4.3. Определение эффективности действия присадки с привлечением методов математического планирования эксперимента 181
Глава V. Регулирование низкотемпературных свойств парафинистых систем в присутствии природных ПАВ 186
5.1. Исследование взаимосвязи низкотемпературных свойств нефтей с их компонентным составом с п.ивлечением методов математического
5.2. Исследование низкотемпературных свойств не.тей п..и постоянном
5.2.1. Исследование динамики накопления АСПО и его состава 198
5.2.2. Изучение эффективности действия ингибито.ов азных типов
5.2.3. Изучение депрессорного действия п.исадок азличной
5.2.4. Изучение влияния присадок
5.2.5. О механизме действия
5.3. Исследование низкотемпературных свойств не..тей с азличным
5.3.1. Взаимосвязь между групповым химического составом и низкотемпературными свойствами малосмолистых
5.3.2. Взаимосвязь между групповым химическим составом и низкотемпературными свойствами в высокосмолистых
Глава VI. Разработка способов предотвращения образования осадков и стойких эмульсий при добыче
6.1. Влияние обводненности нефти на ее низкотемпературные свойства. 243
6.1.1. Влияние степени обводненности малосмолистых
6.1.2. Влияние степени обводненности высокосмолистых
6.2. Исследование эффективности действия
6.2.1 Исследование эффективности действия ингибиторов АСПО различной природы
6.2.2 Испытание эффективности действия полиме.ных п.исадок в
6.2.3. Подбор комплексного ингибитора для п.едотв..ащения
Приложения
- Особенности процессов кристаллизации
- Характеристика группового состава дизельных топлив с использованием методов многомерного анализа данных
- Исследование эффективности действия депрессорных присадок в газоконденсате и нефти Уренгойского месторождения
- Исследование эффективности действия ингибиторов АСПО различной природы
Особенности процессов кристаллизации
Кристаллизация парафина из парафинистых нефтей является объектом исследования на протяжении почти ста последних лет. Кристаллизация - это процесс, при котором упорядоченная структура твердого вещества получается из неупорядоченной фазы, например, расплава или разбавленного раствора. Этот процесс, как правило, включает в себя два отдельных этапа, а именно зарождение и рост кристаллов, которые могут быть рассмотрены отдельно [13]. По мере того как температура жидкого раствора или расплава понижается до температуры начала кристаллизации ТНК (температуры помутнения ТП, Wax Appearance Temperature WAT), движение молекул становится все более и более затруднено, и случайным образом переплетенные молекулы в расплаве образуют кластеры с рядом стоящими прямыми цепями соседних молекул. Парафиновые молекулы продолжают соприкасаться с этими упорядоченными поверхностями, пока кластеры не достигают критического размера и становятся стабильными [14,15]. Этот процесс называется зарождением, и кластеры называются ядрами. Эти ядра стабильны только ниже температуры плавления парафина, так как они разрушаются тепловым движением выше этой температуры. После того, как ядра сформированы и температура поддерживается равной или ниже температуры начала кристаллизации, дополнительные молекулы укладываются последовательно на поверхность зародышей и становятся частью растущей слоистой структуры. Этот механизм называется процессом роста. Зарождение может быть либо однородным, что означает, что образец чистый и количество зародышей зависит от времени, или гетерогенным, если в системе имеются вещества-включения, которые образуют дополнительные центры кристаллизации.
В статье [16] предлагаются следующие этапы кристаллизация парафина и гелеобразования: первый - формирование пластинчатых субкристаллов. Толщина пластинок 1,5-3 нм, что примерно соответствует длине молекулы н-алкана С20 с расстоянием между пластинками 30-100 нм [17]. Следующий этап вызывает много споров - это наличие сферолитов. Предполагается, что эти субкристаллы ассоциируются дальше во второго рода «элементарные структуры» микрометровых размеров и захватывают большой объем растворителя. Эти конечные агрегаты образуют широкую пространственную сетку, видимую на микрофотографиях.
На сегодняшний день известно, что варьируя параметры, влияющие на направление и скорость кристаллизации, можно получить любой из трех типов кристаллов углеводородов: пластинки, иглы и мелкокристаллическую массу, состоящую из кристаллов неправильной формы. Рост кристаллов управляется зарождением [2].
Ядро действует как центр роста для прикрепления других молекул. Очень мало известно о природе первичного ядра в формировании кристаллов из раствора. Еще в ранних работах [18] приводилось утверждение, что до кристаллизации существует непрерывное формирование и распад ионных или молекулярных кластеров. Если концентрация ионов или молекул растворенного вещества является достаточно большой, кластеры становятся достаточно большими, чтобы объединиться в небольшие кристаллиты, после чего обеспечивается их рост. Добавление одной молекулы в самый большой кластер (критический кластер) приводит к зародышеобразованию.
Рассматривая историческую картину развития теории кристаллизации в углеводородной системе, следует коснуться теории кристаллизации полимеров, предложенной Гейлом еще в 1967 году [19], где утверждается, что ядро должно быть толще остальной части кристалла и что в центре монокристалла наблюдается небольшая выпуклость. Появление небольшого утолщения в центре каждой пластины, различимое на микрофотографиях, решительно поддерживает теорию Гейла. Ядро может служить основой для образования других пластин с каждой стороны первичной пластины.
Теория роста единичного кристалла из раствора утверждает, что после формирования ядра, дефект в решетке кристалла сильно помогает росту. Вершина кристалла является центром роста, где происходит винтовая дислокация, т.е. линейный дефект кристаллической решетки, нарушающий правильное чередование плоскостей. Объяснение формирования винтовой дислокации развивается в работах Доусона [20], где показано, что «ошибка упаковки» ответственна за дефекты решетки в исходном кристалле, когда соседние молекулы не вписываются в точном соприкосновении, а конденсируются в таком положении, что концы молекул проецируются выше или ниже нормальной плоскости орторомбического молекулярного слоя. В нескольких случаях спиральную структуру принимают молекулы, имеющие гексагональную симметрию. Так, при исследованиях монокристалла н-пентаконтанола-1 [21] автором показано, что при повышении температуры происходит незначительное изменение в межмолекулярных расстояниях решетки и молекулы принимают гибкую структуру, имеющую гексагональную симметрию. В кристаллах гексагональной структуры молекулы н-алканов расположены таким образом, что длинные оси их перпендикулярны плоскости, в которой расположены концевые группы молекул. При подобной упаковке молекулы имеют свободу вращения вокруг своих длинных осей [2].
На основе рентгенографические данных в работе [22 сделан вывод, что кристаллы парафина растут путем объединения отдельных молекул парафинов по краям существующих парафиновых пластинок. Рост кристалла - это ступенчатый процесс, в котором наиболее быстрорастущими являются плоскости (ПО), (111) и (100), в результате чего главная плоскость (001) плоская и кристаллы имеют пластинчатую форму.
Характеристика группового состава дизельных топлив с использованием методов многомерного анализа данных
Наиболее распространенными являются тепловые методы воздействия, основанные на увеличении внутренней энергии нефтяной системы, приводящей к ослаблению межмолекулярных взаимодействий между ее отдельными компонентами. Существуют различные способы подогрева нефти: применение греющего кабеля и спуск электронагревателя в скважину [227], печи подогрева [152] и др. Еще одним способом термического регулирования фазообразования в нефти является термообработка сырья. Термообработка углеводородной системы приводит к растворению высокомолекулярных парафинов и ее гомогенизации, а при последующем охлаждении с определенной скоростью образуются кристаллы парафина, на которые сорбируются асфальтосмолистые вещества (в случае с нефтью, естественные поверхностно-активные вещества) и препятствуют отложению на поверхности кристаллов новых слоев парафина [228, 229]. При этом вместо кристаллов парафина игольчатой формы образуются кристаллы пластинчатой формы. Наличие такой структуры позволяет природным ПАВ влиять на процесс кристаллизации в парафинистых углеводородных системах и участвовать в формировании кристаллов преимущественно пластинчатой формы, что улучшает агрегативную устойчивость дисперсной системы. В связи с этим, способность этих модифицированных пластин к взаимному объединению и отложению на стенке трубопровода снижается [230].
К физическим методам предупреждения парафиноотложений относятся такие, как воздействие на нефть электрическими, магнитными, акустическими полями. Сущность влияния этих методов состоит в воздействии на силы сцепления между отдельными частицами с образованием мелкодисперсной фазы, хорошо удерживаемой в потоке нефти.
Магнитную обработку парафиносодержащих нефтяных сред осуществляют при их прохождении через постоянное магнитное поле, создаваемое магнитным устройством. [231] Активация нефти в постоянном магнитном поле повышает гомогенность нефтяной системы, размер дисперсных частиц уменьшается до 22 нм, изменяются парамагнитные, антиоксидантные и вязкостные характеристики сырья [232].
Акустические колебания могут повлиять на процесс формирования зародышей кристаллов парафина, однако эффективность этих методов наиболее проявляется при совместном использовании с химическими методами [233].
Наиболее экономически выгодным способом регулирования низкотемпера-турных свойств нефтяных систем является использование функциональных присадок: депрессоров, ингибиторов парафиноотложения, понизителей вязкости. Как правило, все названные классы присадок имеют: а) длинные алкильные цепи, способные сокристаллизоваться с нефтяными парафинами, б) полярные группы, например, акрилаты, ацетаты, ограничивающие сокристаллизацию, и большей частью относятся к полимерным соединениям, которые при адсорбции на растущих кристаллах парафина пространственно затрудняют их рост, в результате образуются мелкие кристаллы. [234]. Несмотря на сходство в строении, присадки разделяют по функциональному признаку, поскольку далеко не всегда эффективный депрессор является одновременно и хорошим ингибитором парафиноотложения, и наоборот.
Применительно к дизельным топливам имеют значение только депрессорные присадки, понижающие температуру застывания (Т3) и предельную температуру фильтруемо сти (ПТФ).
Основным контролируемым показателем низкотемпературных свойств дизельных топлив, согласно современным требованиям, является предельная температура фильтруемости (ПТФ). При создании и подборе депрессорных присадок к дизельным топливам ориентируются, прежде всего, на данный показатель. Выделяют следующие специфические направления создания депрессорных присадок: - разработка композиционных присадок на основе полимеров, содержащих неполимерную добавку (в качестве неполимерных компонентов наиболее широко и с наибольшей эффективностью используют азотсодержащие соединения) В этой группе выделяют присадки на основе: сополимеров этилена с винилацетатом (СЭВА), полиметилакрилаты (ПМА), сополимеры высших олефинов с малеиновым ангидридом, полиолефины (низкомолекулярные сополимеры этилена с бутадиеном, полипропилен, сополимер этилена с полипропиленом и другие) продукты модификации и расщепления этих сополимеров; - разработка неполимерных присадок, относящихся к эфирам высших алифатических спиртов, амидам и аминным производным эфиров высших алифатических спиртов и моно- и дикарбоновых кислот (особое внимание уделяется производным малеиновой, фумаровой кислот, а также различным аддуктам на основе этих соединений);
В таблице 1 представлен обзор основных типов депрессорных присадок, предложенных в последнее время для использования в дизельных топливах, из которого видно, что эффективно снижать ПТФ способны только сополимеры этилена с винилацетатом. Полиакрилатные присадки в отличие от других способны понижать температуру помутнения топлива, но не влияют на ПТФ. Сополимеры на основе этилена и других олефинов способны снижать предельную температуру фильтруемости, но только в присутствии диспергатора, в то же время, они не так эффективно влияют на температуру застывания как другие полимерные присадки.
Исследование эффективности действия депрессорных присадок в газоконденсате и нефти Уренгойского месторождения
Несмотря на то, что углеводородный состав дизельных фракций довольно близок, но даже те небольшие отклонения в качественном и количественном содержании отдельных подгрупп углеводородов способны оказывать влияние на характер кристаллизационных процессов, протекающих в системе, что находит свое отражение в макросвойствах системы (плотность, вязкость, температура застывания, ПТФ и т.п.).
Для управления процессом кристаллизации в нефти и в нефтяных фракциях уже давно и с успехом применяют различного рода депрессоры. Как правило, все они представляют собой высокомолекулярные вещества с длинными алкильными цепями, обеспечивающими хорошую растворимость данной присадки в парафинистой системе. Наибольшее применение в качестве депрессоров в последнее время получили полимерные присадки. Влияние присадок различной природы на низкотемпературные свойства было рассмотрено на примере двух дизельных фракций: 1 - Волгоградского НПЗ и 11 - Ухтинского НПЗ. Молекулярно-массовое распределение (ММР) н-алканов в данных дизельных фракциях представлено на рисунках 3.11.
В работе проведено сравнительное испытание трех присадок различной природы: ВЭС 410 - сополимер этилена с винилацетатом, ПАМА-полиалкилметакрилат (опытный образец предоставлен ОАО «Квалитет») и МС 20-26 - алкилсукцинимид пентаэтиленгексамина (синтезирован в РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина). Результаты испытания низкотемпературных свойств дизельных топлив 1 и 11 в присутствии указанных присадок приведены в таблице 3.13.
Как видно из приведенных данных, наиболее эффективным депрессором в обоих дизельных фракциях 1 и 11 является присадка ВЭС 410. Она существенно снижает температуру застывания (Т3) и ПТФ исследуемых дизельных фракций, при этом не влияет на температуру помутнения (Тц). Депрессия предельной температуры фильтруемости при концентрации 0,06% мас. в дизельной фракции 1 составила 21С, депрессия температуры застывания - 17С. Те же показатели для дизельной фракции 11 составили ДШФ=60С, Дг3=более 17С. Полученные данные показывают, что эффективность данной присадки по разному проявляется в исследуемых дизельных фракциях.
Присадка ПАМА не влияет на ПТФ обоих дизельный фракций, немного снижает температуру помутнения (на 1-2С). Наибольший депрессорный эффект проявляется по отношению к температуре застывания: при концентрации 0,06% мае. в дизельной фракции 1 депрессия Т3 составила 12С, в дизельной фракции 11 - 7,5С, что заметно меньше, чем для присадки ВЭС 410.
Присадка МС 20-26 на основе алкенилсукцинимида в дизельной фракции 1 при концентрации 0,06% масс, понизила температуру застывания на 4С, в дизельной фракции 11, не проявила себя как депрессор.
Различная эффективность действия присадок, относящихся к различным классам органических соединений, вполне прогнозируема. Присадка ПАМА (полиалкилметакрилат) имеет так называемую гребневую структуру и содержит алкильные радикалы длиной 12-22 атомов углерода, наиболее соответствующие длине алкильных цепей в дизельном топливе. При охлаждении топлива присадка участвует в сокристаллизации с н-парафинами топлива за счет своих алкильных групп.
Присадка МС 20-26 представляет собой алкиленсукцинимид пентаэтиленгексамина, длинная алкильная цепочка образована алифатическим радикалом состава С20-26, что несколько выходит за рамки основного интервала ММР н-алканов дизельных фракций. Можно предположить, что взаимодействие с н-алканами дизельный фракций у данной присадки выражено слабо, и депрессорный эффект не проявляется также и за счет наличия полярной группы пентаэтиленгексамина.
Предполагаемый механизм действия сополимеров этилена с винилацетатом (присадка ВЭС 410) достаточно подробно описан в научной литературе [235-243]. Большинство авторов сходится во мнении, что при понижении температуры полимерная присадка сама выделяется из раствора, образуя центры кристаллизации для парафинов дизельной фракции. При этом она имеет как кристаллические, так и аморфные участки, за счет кристаллической части идет сокристаллизация c н-алканами парафинистой системы, а аморфная часть полимера мешает правильному росту кристаллов. Результаты проведенных экспериментов показали, что в исследованных дизельных фракциях с довольно близким характером ММР н-алканов данная присадка наиболее совместима с алифатическими углеводородами исходных парафинистых систем.
Наряду с наличием длинной углеводородной цепи, которая должна быть сопоставима с ММР н-алканов в дизельной фракции, каждый депрессор имеет полярные функциональные группы, следовательно, проявляет поверхностно-активные свойства на границе раздела фаз. Для оценки поверхностно-активных свойств исследуемых присадок было определено межфазное натяжение на границе раздела дизельная фракция-вода, результаты представлены в таблице 3.14
Анализ данных показал, что присадка МС 20-26 является наиболее полярной, в ней имеются два явно отличающиеся по полярности фрагмента: неполярная алкильная цепь С20-С26 и полярный фрагмент пентаэтиленгексамина. Вероятно, наличие активной полярной группы создает дополнительные препятствия для взаимодействия данной присадки с н-алканами парафинистой системы.
В полимерных присадках ВЭС 410 и ПАМА полярные группы чередуется с полиметиленовыми фрагментами, поэтому их поверхностно-активные свойства не так выражены и мало отличаются от соответствующего значения для исходной дизельной фракции.
Таким образом, строение и распределение алкильных и полярных групп в составе депрессора оказывает влияние на его эффективность и способность влиять на процесс кристаллизации н-алканов из исходной парафинистой системы. Получить наглядное представление о таком влиянии можно с помощью фотографий, полученных под микроскопом при 400-кратном увеличении. На рисунке. 3.12 приведены фотографии кристаллов н-алканов, выделенных из дизельной фракции 11 (Ухтинский НПЗ) в присутствии исследуемых присадок. Взаимное соотношение н-алканы : присадка соответствовало концентрации присадки в дизельной фракции 0,06%. Параллельно исследовался еще один аспект - влияние дисперсной среды на характер кристаллизации н-алканов и работу каждой из исследуемых присадок. Проведено две серии опытов. В первой серии н-алканы исходные и в присутствии присадок были растворены в н-гексане, имитирующем предельные углеводороды дизельной фракции. Затем, 2-3 капли полученного раствора наносилось на стеклянную подложку и после испарения растворителя полученные кристаллы исследовались под микроскопом.
Во второй серии в качестве растворителя использовался хлороформ, имитирующий полярную апротонную дисперсную среду, который должен был косвенно охарактеризовать влияние на процесс кристаллизации более полярных компонентов, входящих в состав дизельной фракции, например, би- и полициклических аренов.Полученные после испарения растворителя кристаллы в большинстве случаев имеют разнородные зоны, отличающиеся по виду. На фотографиях представлены наиболее характерные фрагменты.
Как видно из приведенных фотографий, полярность растворителя оказывает влияние на форму образующихся кристаллов. н-Гексан, как родственная среда, помогает молекулам н-алканов выстроиться параллельно друг другу с образованием роев (кластеров), как это описано в научной литературе [18,27], и способствует образованию пластинчатых и игольчатых крупных кристаллов. Кристаллизация из полярного растворителя нарушает регулярность образующихся структур. Как видно из приведенной фотографии (I б), образуются более мелкие кристаллы, преимущественно напоминающие форму диска.
Исследование эффективности действия ингибиторов АСПО различной природы
К данной основе добавлялся гач с установки депарафинизации Рязанского НПЗ в количестве 0,8, 3 и 5% на исходную нефть. В результате были получены модельные смеси с содержанием парафина 2,8 %, 4,6 %, 6,2 % мае.
Молекулярно-массовое распределение индивидуальных н-алканов в составе твёрдых парафинов оказывает существенное влияние на характер кристаллизационных процессов [300]. Известно, что чем шире интервал распределения н-парафинов по длине углеводородной цепи, тем равномернее протекает процесс кристаллизации, сопровождающийся постепенным выделением н-алканов из жидкой фазы. Эффективность действия присадок на низкотемпературные свойства нефти так же зависит как от общего содержания твёрдых парафинов, так и от их молекулярно-массового распределения. На рисунке 5.6 представлено молекулярно-массовое распределение н-алканов в остатке нефти выше 200 С и в гаче, взятых для составления модельных смесей.
Из приведенных рисунков видно, что распределение н-алканов в гаче соответствует принятому представлению о парафинах нефти, определяемых по ГОСТ 11851-85. Это дает основание считать, что использование гача в качестве твердых парафинов для составления модельных нефтесмесей с различным содержанием парафинов является вполне корректным.
Как видно из таблицы 5.7, по мере увеличения содержания твердых парафинов в модельных смесях с 2,2 до 6,2%, по сравнению с нефтью, возрастает вязкость нефтяной системы, что вполне объясняется более ранним началом структурирования в системе, что видно из температуры начала кристаллизации, возрастающей от 18,5 С до 33,4 С. Увеличение содержания твердых парафинов логично ведет к повышению температуры застывания системы.
Исходная нефть характеризуется высоким содержанием слабополярных и полярных компонентов. Так, содержание суммы ароматических углеводородов составляет 50,1%, сумма смолисто-асфальтеновых веществ - 9,8%, причем, в составе последних преобладают асфальтены (6,2%), соотношение С/А составляет 0,58.
Для более полной характеристики структурно-группового состава нефти был получен ее ЯМР 1 спектр, результаты обработки которого представлены в таблице 5.8.
Разбиение спектра ЯМР 1И нефти на ряд областей и подобластей химических сдвигов (ХС), соответствующих различным молекулярным фрагментам, проведено согласно работам [300,301]. Известно, что площадь отдельных сигналов прямо пропорциональна содержанию протонов в соответствующих этим спектральным областям молекулярных фрагментах, что позволяет получить довольно подробную информацию о присутствии различных структурных групп в изучаемой нефти. Из приведенных в таблице данных видно, что содержание протонов в ароматических кольцах моно- и конденсированных невелико, однако по данным ВЖХ (таблица 5.8) доля аренов вместе со смолами и асфальтенами составляет больше половины по массе. Это можно объяснить тем, что как полициклические арены, так и смолы и асфальтены данной нефти в большей части представлены гибридными структурами, в которых наряду с фрагментами конденсированных ароматических структур, значительную долю составляют цикланы и алкильные фрагменты. Строение моноциклических аренов тоже харак 205
Отдельные протоны полициклических и гетероатомных ароматических колец теризуется наличием алкильных заместителей, как метальных, непосредственно связанных с ароматическим кольцом (Нн+ Нам), так и более длинных, преимущественно разветвленных боковых цепей. Значительная доля СНз-групп указывает на высокую степень разветвленности насыщенных соединений.
Признанным способом регулирования низкотемпературных свойств парафиновых нефтей является применение полимерных присадок. В данной части работы рассмотрены полимерные присадки двух типов: ДПН-1 (сополимер этилена с винилацетатом (ВА), с содержанием ВА 28%) и Shellswim (полиметакрилатная присадка - полимер акриловой кислоты со стеариламином).
Приведенные зависимости показывают, что эффективность ингибирующего действия данной присадки падает при увеличении содержания твердых парафинов в нефти. Наилучший эффект ингибирования (Э=60 %) проявляется при низком содержании твердых парафинов - 2,8%, (модель 1), что вполне закономерно. При увеличении доли твердых парафинов в нефти увеличивается и наименьшая эффективная концентрация присадки. Так, при содержании парафина в нефти 2,8%) (модель 1) ингибирующий эффект проявляется уже при концентрации присадки 0,01 % (Э =15 % ), а в нефти с содержанием парафина 6,2 % (модель 3) присадка начинает проявлять активность только при концентрациях выше 0,05%.
Эффективность ингибирующего действия полиметакрилатной присадки Shellswim (рисунок 5.7 б) в данном диапазоне концентраций, в целом, не уступает эффективности сополимера этилена с винилацетатом (присадка ДПН-1). Наблюдается те же закономерности: эффективность ингибирующего действия присадки возрастает при увеличении ее концентрации в нефти и при уменьшении содержания твердых парафинов в сырье.
Наряду с полимерными в нефтепромысловой практике применяются также присадки на основе поверхностно-активных веществ разных классов, как узконаправленного, так и комплексного действия. ингибитор парафиноотложения СНПХ-7920, применяемый на промыслах АНК «Башнефть», ОАО «Оренбургнефть», и ингибитор парафиноотложений комплексного действия СНПХ-7941, который наряду с предотвращением парафиноотложений, способен снижать коррозионные процессы в скважинах, разрушать водонефтяные эмульсии. Этот ингибитор применяется в АО «Татнефть», АНК «Башнефть», ОАО «Белкамнефть».
На рисунке 5.8. представлены кривые зависимостей эффективности ингибирования парафиноотложений от концентраций исследованных присадок в модельной нефтесмеси с содержанием парафина 6,2 % (модель 3). Из данного рисунка видно, что эффективность ингибирования АСПО в высокопарафинистых нефтях сильно зависит от типа присадки и её концентрации. Из рассмотренных присадок в высокопарафинистой нефти ингибирующий эффект проявили только полимерные присадки Shellswim и ДПН-1. Они показали максимальную ингиби-рующую активность при наибольшей концентрации 0,5%: для Shellswim это 65%, для ДПН-1 - 47%, причем, для сополимера этилена с винилацетом высокая эффективность достигается уже при концентрации 0,2% и далее процесс ингибирования замедляется, а для полиметакрилатной присадки наблюдается постепенный рост активности в исследуемом диапазоне концентраций.