Е.П. Беляева, Ю.Н. Безбородов
Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
Dusya_Belyaeva@mail.ru,
inig.sfu-kras.ru
«Альманах современной метрологии» № 4 (36) 2023, стр. 73–78
УДК 544.773.33, 658.562.3
Аннотация. Неотъемлемой задачей для нефтегазовой промышленности является анализ состава и характеристик нефтегазоводяного потока в процессах нефтегазодобычи. Важными параметрами, требующими анализа и контроля, являются концентрация воды, диспергирование эмульсий, вязкость, плотность, содержание асфальтенов, смол и парафинов.
Проблема заключается в измерении количества нефти и её физико-химических свойств при добыче, так как скважинная жидкость часто содержит газ и посторонние компоненты, образующие балласт. Наиболее серьёзным осложнением в процессах нефтегазодобычи является образование устойчивых водонефтяных эмульсий высокой вязкости, вызванное явлением инверсии фаз. Это приводит к образованию «пробки» из «твёрдой» эмульсии в потоке, что создаёт значительное сопротивление и повышает риск прорывов трубопроводов.
Анализ показал, что на данный момент отсутствуют методы и приборы для контроля свойств и состояния водонефтяных эмульсий, которые влияют на гидродинамический режим потока. Вязкость эмульсии, коэффициент гидродинамического сопротивления и явление инверсии фаз являются ключевыми свойствами, которые необходимо определять и контролировать для обеспечения оптимальных технологических процессов в нефтегазодобыче.
Ключевые слова: водонефтяная эмульсия, инверсия фаз, гидродинамический режим, контроль характеристик, методы и приборы контроля.
Цитируемая литература
1. Кашаев Р.С., Кубанго Б.Э. Проточные ЯМР-анализаторы для контроля скважинной жидкости, сырой нефти и нефтяных дисперсных систем: монография. — Тамбов – Казань: Консалтинговая компания Юком, 2016. — 82 с.
2. ГОСТ Р 8.1016-2022. Измерения количества добываемых из недр нефти и попутного нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования. — М., 2023. — 20 с.
3. EN ISO 3170 (ISO 3171:2004) Petroleum liquids — Manual sampling (Нефтепродукты жидкие. Ручные методы отбора проб).
4. Devegowda D., Scott S.L. An Assessment of Subsea Production Systems // SPE Annual Technical Meeting & Exhibition. — Denver, 2003; SPEJ. Of Petroleum Tech. — 2004. — P. 56–57.
5. Скотт С.Л. Современное состояние технологии измерения многофазных потоков / ROGTEC. Российские нефтегазовые технологии. — № 11. — C. 32–47. — URL: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/ https://rogtecmagazine.com/wp-content/uploads/2014/10/06_Multiphase.pdf.
6. Venkatachalam S., Kandasamy S. Phase Fluidized Beds: Air/Newtonian and Non-Newtonian Liquids // International Journal of Chemical Reactor Engineering. — 2010. — V. 8.
7. Ставицкий В.А. Результаты применения флуктуационного измерительного комплекса на нефтяных скважинах 20410, 20411, 20413, 20414 и 20376 второго нефтяного промысла // Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Зап. Сибири: 10-я Юбилейная научно-техническая конференция. — Нов. Уренгой, 1993. — С. 46.
8. Кашаев Р.С. Научные основы структурно-динамического экспресс-анализа методом ЯМР нефтяных и угольных дисперсных систем // Структурно-динамический анализ (нефтяных дисперсных систем). — Казань: Грандан, 2010. — 236 с.
9. Кравченко В., Риккен М. Измерения расхода с помощью кориолисовых расходомеров в случае двухфазного потока // Законодательная и прикладная метрология. — 2006. — № 4. — C. 37–44.
10. Кашаев Р.С., Малацион С.Ф., Самигуллин Ф.М. Исследование структурно-динамических параметров и диcперсных характеристик водно-мазутной эмульсии методами ЯМР и вискозиметрии // Известия вузов. Проблемы энергетики. — 2004. — Т. 1–2. — С. 139–146.
Статья поступила в редакцию: 22.09.2023 г.
Статья прошла рецензирование: 28.09.2023 г.
Статья принята в работу: 02.10.2023 г.
Полные тексты статей доступны в печатных номерах журнала по подписке и при покупке отдельных номеров у издателя.
Также полные тексты статей размещаются в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.