HYDRODYNAMIC MODULAR UNIT FOR PREVENTING ASPHALT‑RESIN-PARAFFIN DEPOSITS
Authors: Башмур К.А. , Петровский Э.А. , Геращенко Ю.А. , Маколов В.А. , Шадчина Ю.Н. 
Published: July 2024

В последние годы одним из осложняющих факторов нефтедобычи является образование асфальтосмолопарафиновых отложений на поверхности насоснокомпрессорных труб. В связи с этим необходимы усовершенствованные методы борьбы со скважинными отложениями. Применение гидродинамического метода для предотвращения и удаления скважинных отложений с внутренних стенок насоснокомпрессорных труб является одним из перспективных методов. В данной работе была изучена проблема образования асфальтосмолопарафиновых отложений в скважинном оборудовании, которая приводит к ряду негативных последствий. Рассмотрены и проанализированы методы предотвращения отложений и удаления уже образовавшихся отложений. Выявлены основные недостатки существующих методов. Предложен усовершенствованный гидродинамический метод, который лишен проблемы перекрытия проходного сечения ствола насоснокомпрессорных труб. Метод предполагает собой специальное оборудование, включающее в себя прямоточный завихритель. Разработан скважинный технологический модуль с прямоточным завихрителем потока текучей среды. При прохождении потока через прямоточный завихритель идет его преобразование в пульсирующий турбулентный поток флуктуациями давления в периферийной зоне, при этом происходит перераспределение скоростей потока. Что ведет к воздействию на стенки трубы. Проведено моделирование потока в завихрителе с помощью программного обеспечения SolidWorks Flow Simulation. Было выявлено, что увеличение температуры нефтегазового потока положительно влияет на предотвращение образования отложений на стенках оборудования. Проанализированы графики завихренности и температуры потока. Авторами статьи выявлено, что увеличение интенсивности закрутки потока интенсифицирует тепловыделение в системе. В результате моделирования показана эффективность конструкции и выявлено наиболее удачное сечение завихрителя.

In recent years, formation of asphaltresinparaffin deposits on the inner surface of tubing strings has been one of the main complicating factors in oil production. Consequently, it is necessary to move in the direction of improved methods directed at eliminating and preventing the formation of asphaltresinparaffin deposits. The application of the hydrodynamic method to prevent and remove borehole deposits from the inner walls of tubing has become one of the promising methods. The study identified the problem concerning the formation of asphaltresinparaffin deposits in downhole equipment which leads to a number of negative consequences. Methods for deposits preventing and removing already formed deposits were considered and analyzed. The main disadvantages of existing methods were identified. The improved hydrodynamic method is proposed which is free of the problem of blocking the flow section of the tubing string. The method involves special equipment including a directflow swirler. The downhole process module with fluid directflow swirler has been developed. When the fluid flow passes through the directflow swirler it is converted into a pulsating turbulent flow by pressure fluctuations in the peripheral zone, flow velocities redistribution takes place. This leads to effects on the walls of the tubing. Simulation flow modeling in the directflow swirler was carried out using the SolidWorks Flow Simulation software. It was found out that increasing the temperature of the oil and gas flow has a positive effect on preventing the deposits formation on equipment walls. The graphs of swirling and flow temperature were analyzed. The authors of the article revealed that an increase in the intensity of the flow swirling intensifies heat release in the system. As a result, the simulation proved the effectiveness of the design and revealed the right crosssection of the swirler.