Sự tiến hóa hình thái của các lớp sáp dày trong quá trình lão hóa
Tóm tắt
Sự hiện diện của sáp trong dầu thô có thể dẫn đến việc hình thành các lớp sáp bám trên tường của các đường ống dưới biển lạnh, điều này hạn chế dòng chảy và có thể dẫn đến tắc nghẽn đường ống. Vấn đề này đã trở nên đáng chú ý hơn gần đây khi các giếng khai thác di chuyển xa bờ hơn, khiến dầu bị làm mát dưới điểm mây trước khi đến bờ. Việc đóng cặn sáp đã được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm dưới các điều kiện mô phỏng việc đóng cặn trong một đường ống dưới biển. Quá trình đóng cặn sáp được khởi đầu bởi sự kết tủa sáp trực tiếp trên bề mặt ống và sự hình thành một mạng lưới các tinh thể sáp (gel sáp-dầu) với một lượng đáng kể dầu bị mắc kẹt trong đó. Sự khuếch tán theo chiều hướng tâm của các phân tử sáp từ dung dịch chính vào lớp gel khiến nó đồng thời phát triển và lão hóa theo thời gian. Các phân tử sáp khuếch tán vào lớp gel kết tủa gần giao diện, dẫn đến tỷ lệ lão hóa của lớp cặn gần giao diện nhanh hơn so với gần tường. Sự lão hóa không đồng nhất của lớp cặn sáp dẫn đến sự phát triển của các hình thái phức tạp của các lớp sáp. Sự khuếch tán của các phân tử sáp vào ma trận gel đã được phân tích lý thuyết trong suốt quá trình phát triển của lớp cặn sáp. Mô hình toán học này đã dự đoán được sự biến thiên theo chiều hướng tâm của hình thái lớp cặn sáp được quan sát trong các thí nghiệm luồng trong phòng thí nghiệm cùng với độ dày của cặn theo thời gian.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bern P. A. V. R.Withers andJ. R.Cairns “Wax Deposition in Crude Oil Pipelines ”Proc. Euro. Offshore Petrol. Conf. and Exhibit. London p.571(1980).
Brown T. S. V. G.Niesen andD. D.Erickson “Measurement and Prediction of the Kinetics of Paraffin Deposition ”Proc. SPE Technical Conf. and Exhibit. Houston p.353(1993).
Carslaw H. S., 1959, Conduction of Heat in Solids
Hamouda A. A. andS.Davidsen “An Approach for Simulation of Paraffin Deposition in Pipelines as a Function of Flow Characteristics with Reference to a Tesside Oil Pipline ”Proc. SPE Int. Symp. on Oilfield Chemistry San Antonio p.213(1995).
Hamouda A. A. andB. K.Viken “Wax Deposition Mechanism Under High Pressure and Presence of Light Hydrocarbons ” SPE 25189 (1993).
Hausen H., 1943, Darstellung des Wärmeuberganges in Rohren durch verallgemeinerte Potenzbeziehungen, VDIZ., 4, 91
Holder G. A., 1965, Wax Crystallization from Disillate Fuels: I. Cloud and Pour Phenomena Exhibited by Solutions of Binary n‐Paraffin Mixtures, J. Inst. Petrol., 51, 228
Holder G. A., 1965, Wax Crystallization from Distillate Fuels: II. Mechanism of Pour Depression, J. of Inst. Petrol., 51, 235
Majeed A. B. Bringedal, 1990, Model Calculates Wax Deposition for N. Sea Oils, Oil Gas J., 88, 63