Том 336 № 12 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/12/4946
Оценка точности численного метода прогнозирования образования асфальтенов в нефтедобывающей скважине
Актуальность исследования заключается в необходимости оценки точности существующих подходов к изучению процесса осаждения асфальтеновых отложений и точного установления термобарических условий их образования. Корректное определение данных условий позволит оптимизировать технологический процесс добычи нефти и обоснованно выбрать метод для снижения интенсивности формирования данного вида отложений, что в свою очередь позволит избежать преждевременных отказов нефтедобывающего оборудования, а также снизить затраты на очистные мероприятия. Цель: проверить точность численного подхода по проведению прогнозной оценки образования асфальтеновых отложений путем подтверждения результатами лабораторных исследований по определению верхней и нижней кривых образования асфальтена на целевом объекте. Методы: проведение лабораторных исследований на специально разработанной лабораторной установке; моделирование на основе компонентного состава нефти в программном продукте «PVTsim». Результаты. С целью проверки точности прогнозной оценки интенсивности образования асфальтеновых отложений при помощи моделирования в ПО «PVTsim» разработана лабораторная установка, позволяющая определить термобарические условия образования асфальтена. Выполнены лабораторные исследования по определению верхней и нижней кривых образования асфальтена. Проведено моделирование верхней и нижней кривой на основе компонентного состава нефти. Расчёты, выполненные с использованием PVT-модели, показывают высокую сходимость с результатами лабораторных исследований. Выводы. Изученный подход по численному моделированию процесса образования асфальтеновых отложений позволяет оценить интенсивность образования органического отложения с погрешностью в 5 %. Дальнейшие исследования на специально разработанной лабораторной установке открывают перспективу для практической оценки эффективности ингибиторов асфальтеносмолопарафиновых отложений в пластовых условиях, что в свою очередь позволит найти наиболее эффективные дозировки химического реагента и сократить эксплуатационные затраты.
Ключевые слова:
асфальтеновые отложения, лабораторные исследования, верхняя и нижняя кривые образования асфальтенов, нефтедобывающая скважина, ингибиторы асфальтеносмолопарафиновых отложений
Библиографические ссылки:
1. Абдуллина Д.А. Негативное влияние асфальтосмолопарафиновых отложений на транспортирование нефти // Инновации. Наука. Образование. – 2020. – №. 20. – С. 879–884.
2. Исследование поверхности асфальтенов с помощью атомно-силовой микроскопии / А.В. Васюков, С.А. Вабищевич, Н.П. Суховило, Н.В. Вабищевич // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия C, Фундаментальные науки. – 2020. – № 4. – С. 58–63.
3. Staff C.E.E. Graduate Guide Fall 1996 // Chemical Engineering Education. – 1996. – Vol. 30. – № 4. – P. 300–408.
4. Escobedo J., Mansoori G.A. Asphaltene and other heavy-organic particle deposition during transfer and production operations // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. – 1995. – P. 343–358. DOI:10.2523/30672-MS.
5. Ramirez-Jaramillo E., Lira-Galeana C., Manero O. Modeling asphaltene deposition in production pipelines // Energy & Fuels. – 2006. – Vol. 20. – № 3. – P. 1184–1196.
6. Mirzayi B., Mousavi Dehghani S.A., Chakan M.B. Modeling of asphaltene deposition in pipelines // Journal of Petroleum Science and Technology. – 2013. – Vol. 3. – № 2. – P. 15–23.
7. Escobedo J., Ali Mansoori G. Heavy-organic particle deposition from petroleum fluid flow in oil wells and pipelines // Petroleum Science. – 2010. – Vol. 7. – P. 502–508.
8. Monitoring of asphaltene precipitation: Experimental and modeling study / H. Nakhli, A. Alizadeh, M. Sadeqi-Moqadam, A.S. Mohsen, R. Kharrat, M.H. Ghazanfari // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2011. – Vol. 78. – № 2. – P. 384–395.
9. Hydrodynamic perspective on asphaltene agglomeration and deposition / K. Schutte, L. Portela, A. Twerda, R.A.W.M. Henkes // Energy & Fuels. – 2015. – Vol. 29. – № 5. – P. 2754–2767. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.5b00032.
10. Hashmi S.M., Loewenberg M., Firoozabadi A. Colloidal asphaltene deposition in laminar pipe flow: Flow rate and parametric effects // Physics of Fluids. – 2015. – Vol. 27. – № 8. – P. 083302-1–083302-23.
11. Mahmoodi, L., Nikoo, A. H., Malayeri, M. R. & Riazi, M. Characterization of asphaltene removal mechanisms from well columns using surface energy // Geoenergy Science and Engineering. – 2023. – Vol. 225. – Art. 211559.
12. Impact of asphaltene precipitation and deposition on wettability and permeability / M. Isah, M. Mahmoud, A. El Husseiny, D. Shehri, K. Al-Garadi, M. Kamal, L. Alade // ACS omega. – 2021. – Vol. 6. – № 31. – P. 20091–20102.
13. Pedersen K.S., Christensen P., Azeem J. Phase behavior of petroleum reservoir fluids. – Boca Raton: CRC press, 2014. DOI: 10.1201/b17887.
14. Precipitation of asphaltenes from solvent-diluted heavy oil and thermodynamic properties of solvent-diluted heavy oil solutions / C.W. Angle, Y. Long, H. Hamza, L. Lue // Fuel. – 2006. – Vol. 85. – № 4. – С. 492–506.
15. Maqbool T., Srikiratiwong P., Fogler H.S. Effect of temperature on the precipitation kinetics of asphaltenes // Energy & fuels. – 2011. – Vol. 25. – № 2. – P. 694–700.
16. Ahmed M.A., Abdul-Majeed G.H., Alhuraishawy A.K. An integrated review on asphaltene: definition, chemical composition, properties, and methods for determining onset precipitation // SPE Prod & Oper. – 2023 – Vol. 38. – P. 215–242. DOI: 10.2118/212310-PA.
17. Глущенко В.Н., Шипигузов Л.М., Юрпалов И.А. Оценка эффективности ингибиторов асфальтеносмолопарафиновых отложений // Нефтяное хозяйство. – 2007. – № 5. – С. 84–87.
18. Илюшин П.Ю., Вяткин К.А., Козлов А.В. Опыт моделирования кривой образования асфальтенов и снижения интенсивности их образования путем оптимизации технологии добычи нефти // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2024. – Т. 335. – № 4. – С. 7–13. DOI: 10.18799/24131830/2024/4/4396.
19. Скворцова Е.Н., Дерюгина О.П. Подбор эффективных ингибиторов асфальтосмолопарафиновых отложений для транспорта нефти Кондинского месторождения // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2020. – № 2. – С. 120–127.
20. Maqbool T. Understanding the kinetics of aphaltene precipitation from crude oils. PhD Thesis. – Michigan, 2011. – 185 p.
