Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý lắng đọng parafin trong khai thác dầu thô

Lắng đọng parafin gây ách tắc đường ống dẫn dầu, đường ống cần khai thác, làm giảm năng suất khai thác dầu. Bài viết Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý lắng đọng parafin trong khai thác dầu thô trình bày việc nghiên cứu xử lý lắng đọng parafin cho một số giếng dầu khai thác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý lắng đọng parafin trong khai thác dầu thô Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ HÓA PHẨM XỬ LÝ LẮNG ĐỌNG PARAFIN TRONG KHAI THÁC DẦU THÔ Nguyễn Thị Thu Hà Trường Đại học Thủy lợi, email: nguyenthithuha@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG chảy các parafin lắng đọng chống lại sự tái LĐPA. Thường hòa tan các chất vô cơ này Lắng đọng parafin (LĐPA) gây ách tắc trong nước ở nồng độ nhất định (4M) với sự đường ống dẫn dầu, đường ống cần khai thác, có mặt của axit hữu cơ yếu (CH3COOH). Các làm giảm năng suất khai thác dầu. LĐPA xảy ra ở tất cả các vị trí trong hệ thống khai thác dung dịch nước của các muối NH4Cl và dầu từ đáy giếng đến hệ thống thu gom, hệ NaNO2 được chế tạo thành hai hệ nhũ tương thống ống dẫn và bể chứa dầu thô, trong các Dầu/Nước (O/W). Khi cho hai hệ nhũ tương điều kiện khai thác và vận chuyển dầu thô [2- này tiếp xúc nhau, với sự có mặt của xúc tác 5]. Dầu thô parafinic có hàm lượng parafin H+, các chất NH4Cl và NaNO2 phản ứng với lớn, dễ xảy ra LĐPA. nhau sinh ra nhiệt. Việc sử dụng đồng thời Xử lý LĐPA gồm 2 phần chính [4]: i) làm các dung môi hữu cơ cho phép hòa tan (xử cho parafin đã kết tủa bám trên bề mặt các vật lý) các parafin lắng đọng. thể như các đường ống dẫn, cần khai thác, cần Dầu thô Bạch Hổ, Đại Hùng ở Việt Nam là khoan… tan ra, đi vào pha lỏng; ii) chống lại dầu thô parafinic, có hàm lượng parafin cao, sự kết tủa lại của các parafin từ dòng dầu. dễ xảy ra LĐPA. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày việc nghiên cứu xử lý LĐPA Trong công nghiệp khai thác và vận cho một số giếng dầu khai thác. chuyển dầu thô, có nhiều phương pháp xử lý LĐPA. Gồm: cơ học (nạo vét LĐPA bằng 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU thiết bị cơ học); nhiệt: dùng dầu nóng, đốt nóng đáy giếng, đốt nóng ống khoan, bằng 2.1. Mẫu parafin lắng đọng: các mẫu điện; phương pháp hóa học: dùng các phụ parafin lắng đọng được lấy tại giếng khai thác gia, dung môi, chất phân tán, chất tẩy rửa, gaslift của xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro. chất biến tính tinh thể sáp… 2.2. Các phương pháp nghiên cứu Hiện nay, trong khai thác, vận chuyển dầu 1. Xác định điểm nóng chảy: theo ASTM- thô, thông thường sử dụng phương pháp làm D87. sạch LĐPA bằng cách kết hợp cả hai yếu tố 2. Xác định hình thái cấu trúc của parafin hóa học và vật lý trong cùng một hệ hóa chất, lắng đọng: chụp ảnh SEM trên máy SEM- nghĩa là, yếu tố vật lý có tác dụng hòa tan JEOL-JSM 5410LV. LĐPA; yếu tố hóa học tạo nên nội nhiệt của 3. Phương pháp nhiệt lượng kế: xác định dòng dầu trong ống dẫn dầu thô, ống khai thác nhiệt lượng của một phản ứng hóa học tỏa làm tăng cường khả năng hòa tan lắng đọng ra khi các chất tham gia phản ứng tác dụng và phân tán chúng vào môi trường. Đó là nhiệt với nhau. sinh ra từ các phản ứng hóa học. Ví dụ: 4. Xác định độ bền nhũ tương: trên thiết bị H ly tâm siêu tốc Labnic-Model LHSC 30. NH4Cl + NaNO2  NaCl + 2H2O + N2↑ 2.3. Hóa chất sử dụng: NH4Cl; NaNO2; + 334,4 KJ/mol (1) CH3COOH; kerosen; Span 80 (Sorbitan Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, được sử dụng Oleate 80); Tween (Polyoxyeth etylen trong xử lý LĐPA. Nhiệt của phản ứng làm sobitan monooleate). 289 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU phía tạo ra NH3 cho tới khi NH 4 hết. Theo + Kết quả đo nhiệt độ nóng chảy (Tnc) của [4], phản ứng này phụ thuộc vào nồng độ xúc parafin lắng đọng từ hai giếng khai thác tác axit, thường là axit hữu cơ như axit acetic, gaslift của XNLD Vietsovpetro là 65oC. Như CH3COOH. Để khảo sát nồng độ xúc tác axit vậy, sự kết tinh của parafin có thể xảy ra ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng (1) cần chú ý mạnh ở T < 65oC và T bắt đầu có parafin kết đến ảnh hưởng của nồng độ các chất phản ứng tinh ~ 82÷84oC [1]. Do vậy, nhiệt sinh ra từ NH4Cl và NaNO2 trong nước. Thực tế, khả các hệ hóa phẩm phải > 84oC để có tác dụng năng hòa tan trong nước của các muối NH4Cl hòa tan ngay các mẫu tinh thể parafin, và tác và NaNO2 là có giới hạn. Khi tăng nồng độ dụng xử lý parafin lắng đọng mới triệt để. NH4Cl và NaNO2 trong các dung dịch nước + Kết quả SEM chụp parafin lắng đọng tương ứng dẫn tới tỷ trọng của dung dịch các được trình bày ở hình 1.1. muối này cao, làm cho chênh lệch lớn về tỷ trọng giữa hai pha dầu và pha nước, gây khó khăn cho việc chế tạo nhũ tương dầu/nước (O/W), tạo nên hiện tượng tách pha. Hơn nữa, nếu dùng nồng độ NH4Cl và NaNO2 quá loãng, nghĩa là nhiều nước thì phải cần một lượng nhiệt lớn để đốt nóng lượng nước này, dẫn đến việc tiêu hao một lượng nhiệt vô ích. Vì thế trong thực tế để pha dung dịch nước của Hình 1.1. Ảnh SEM của mẫu para ...