СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННИХ ПОЛОСТЕЙ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ ОТ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
METHOD FOR CLEANOUT OF TUBING STRING CAVITY FROM ASPHALT, RESIN AND PARAFFIN DEPOSITS

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам очистки внутренних поверхностей насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяного сортамента от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО).
Известен способ очистки труб, согласно которому поток нагретого газа подают в торец пакета труб с параллельным расположением их осей, помещенный в теплоизолированный контейнер с входным и выходным отверстиями для газового потока. Перед подачей в контейнер температуру и скорость газовоздушного потока регулируют, затем формируют его герметизацией входного отверстия контейнера. Входное отверстие контейнера герметизируют посредством эжектора. Температуру газовоздушного потока регулируют в интервале от 200 до 285°C (RU 2052303, опубл. 20.01.1996 г.).
Недостатком известного способа является сложность процесса очистки НКТ, т.к. очистка производится с применением газа, вследствие чего необходим контроль герметизации устройства. Еще одним недостатком являются высокие энергетические затраты на нагрев газовоздушного потока.
Наиболее близким к заявляемому является способ очистки НКТ от АСПО посредством подачи рабочего агента на внешнюю поверхность труб из магистрального трубопровода через распределительную задвижку. В данном способе нагрев НКТ до 130-150°C происходит одновременно по всей длине и периметру труб, и при достижении температуры минимальной адгезии АСПО к металлу внутренней поверхности трубы прекращают подачу рабочего агента на наружную поверхность НКТ, после чего на один конец НКТ закрепляют герметично заглушку с установленным в ней гибким трубопроводом, по которому под давлением 50-60 атм подают рабочий агент во внутреннюю полость НКТ (RU 2123393, опубл. 20.12.1998 г.).
Недостатком известного способа является необходимость помещения НКТ в специальную камеру для очистки, нагретой с помощью рабочего агента, которым служит перегретый пар, до высоких температур (130-150°С), а затем подачи под высоким давлением (50-60 атм) рабочего агента во внутреннюю полость каждой трубы. При этом требуется герметизация одного из концов НКТ, что не позволяет производить циркуляцию агента внутри нее и поэтому не обеспечивает высокую степень очистки внутренних полостей, загрязненность которых может достигать 90%. Необходимы существенные энергетические затраты на нагрев и прокачку агента.
Технический результат заключается в создании способа очистки внутренних полостей насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений, обеспечивающего высокую степень очистки внутренних полостей труб, характеризующихся степенью загрязненности до 90%, при низких энергетических затратах на его осуществление.
Технический результат достигается за счет того, что при очистке внутренних полостей насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений с использованием нагретого рабочего агента, согласно изобретению, трубы последовательно соединяют между собой и помещают в замкнутую систему, включающую насос, резервуар подготовки рабочего агента, нагревательный элемент и резервуар сбора отложений, затем рабочий агент нагревают до 35-50°C и подают под давлением 2-4 атм в замкнутую систему, осуществляя циркуляцию рабочего агента через внутренние полости труб, при этом в качестве рабочего агента используют водный раствор, содержащий неионогенные и амфотерные поверхностно-активные вещества (ПАВ), щелочные компоненты и комплексообразователи, а отделившийся парафин удаляют из резервуара сбора отложений.
При этом элементы замкнутой системы связаны между собой с помощью быстросъемных герметичных соединений.
Высокая степень очистки полостей насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений (выше 99%) обеспечивается за счет циркуляции рабочего реагента заданного состава в нагретом состоянии внутри загрязненных труб по замкнутой системе.
Рабочий агент представляет собой водный раствор, содержащий неионогенные и амфотерные ПАВ, щелочные компоненты и комплексообразователи, который в нагретом состоянии и при его прокачке позволяет относительно быстро и с минимальными энергозатрами производить очистку труб от АСПО, в составе которого содержится парафин (температура плавления составляет около 30°C).
Если агент будет иметь температуру ниже 35°C, то активность его будет недостаточно высокой, а при температуре выше 50°C степень очистки не будет увеличиваться, однако энергозатраты будут расти.
Давление, с которым подается рабочий агент, необходимо поддерживать в пределах 2-4 атм, что позволяет агенту с заданной скоростью проходить внутри труб, обеспечивая процесс вымывания отложений и удаление его вместе с рабочим реагентом в резервуар сбора отложений, где всплывающий парафин удаляют.
На чертеже представлена схема устройства для осуществления заявляемого способа.
Пакет насосно-компрессорных труб 1, 2, 3, 4, поднятых из нефтедобывающей скважины и уложенных на мостки 5, подключают в замкнутую систему с помощью быстросъемных герметичных соединительных элементов 6.
Труба 1 подключена к насосу 7, который соединен с резервуаром подготовки рабочего агента 8, оборудованным специальным краном 9. Труба 4 соединена с резервуаром сбора парафина 10, также оборудованным специальным краном 11. Резервуар сбора отложений 10 подключен к резервуару подготовки рабочего агента 8, снабженному нагревательными элементами 12.
Устройство является мобильным, т.к. снабжено быстросъемными соединительными элементами, и имеет малые габариты. Устройство не требует специальных герметичных камер, как в прототипе, что позволяет без особых усилий его транспортировать.
Способ осуществляется следующим образом на конкретных примерах.
ПРИМЕР 1
Необходимо произвести очистку 4-х труб, имеющих дефекты в виде вмятин и загрязненность внутренних полостей асфальтосмолопарафиновыми отложениями на 90%. Для этого трубы 1, 2, 3, 4 подключают в замкнутую систему с помощью быстросъемных герметичных соединительных элементов 6 к насосу 7, резервуару подготовки рабочего агента 8, резервуару сбора парафина 10 и нагревательным элементам 12. Краны 9, 11 перекрывают. В резервуар 8 заливают рабочий агент следующего состава, мас.%:
очищенная вода - основа,
неоногенные и амфотерные ПАВ - 5-30;
комплексообразователи - 5-10;
метасиликат натрия - 20-25;
гидроксид натрия - 30-50.
3
Рабочий агент имеет плотность 1035 кг/м и вязкость 4,87 мПа·с.
Производят запуск насоса 7, обеспечивая давление в 4 атм, и нагревают агент с помощью нагревателей 12, поддерживая температуру в резервуаре 8, равную 35°C. При циркуляции агента в системе твердый парафин плавится, а под действием ПАВ и щелочных компонентов вымывается из труб 1-4.
Процесс осуществляется в течение 6-10 мин в зависимости от загрязненности труб 1-4. Отделившийся от внутренних стенок парафин вместе с рабочим агентом попадает в резервуар сбора парафина 10, где парафин всплывает на поверхность рабочего агента, откуда его с помощью сита или совка удаляют. Полнота очистки контролируется по чистоте рабочего агента. Степень очистки труб составила порядка 99%.
По завершении процесса перекрывают кран 9, затем кран 11. Трубы 1-4 отсоединяют от системы.
ПРИМЕР 2.
Состав и характеристики рабочего агента, а также порядок осуществления операций соответствовали примеру 1. В отличие от примера 1 было обеспечено давление, равное 2 атм, а температура, которую поддерживали в резервуаре 8, составила 50°C. Степень очистки труб составила 99,1%.
ПРИМЕР 3
Состав и характеристики рабочего агента, а также порядок осуществления операций соответствовали примеру 1. В отличие от примеров 1 и 2 было обеспечено давление, равное 4 атм, а температура, которую поддерживали в резервуаре 8, составила 50°C. Степень очистки труб составила 99,2%.
ПРИМЕР 4
Состав и характеристики рабочего агента, а также порядок осуществления операций соответствовали примеру 1. В отличие от примеров 1-3 было обеспечено давление, равное 2 атм, а температура, которую поддерживали в резервуаре 8, составила 35°C. Степень очистки труб составила 99,1%.
ПРИМЕР 5
Состав и характеристики рабочего агента, а также порядок осуществления операций соответствовали примеру 1. В отличие от примеров 1-4 было обеспечено давление, равное 3 атм, а температура, которую поддерживали в резервуаре 8, составила 40°C. Степень очистки труб составила 99,2%.
Предложенный способ позволяет эффективно осуществлять очистку внутренних полостей насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений при любой степени загрязненности и деформаций труб, а также минимизировать затраты на очистку.