Utilizing low-frequency ultrasound as a countermeasure to asphalt-resin-paraffin deposition in oil pipelines = Використання ультразвуку низької частоти як методу боротьби з асфальто-смоло-парафіновими відкладеннями у нафтопроводах

Abstract

The experimental data on the low-frequency ultrasound effect on asphalt-resin-paraffin deposits (ARPD) occurring in oil transportation through pipelines are presented. As a result of the empirical data statistical processing, a correlation was obtained, which enables the prediction of the ultrasonic exposure time required to remove ARPD from the surface of the pipes. The temperature regime changed from the time of ARPD formations exposure to the ultrasonic influence was analyzed. The proposed algorithm for finding the ultrasonic treatment optimal operational parameters can be used not only in the selection of ultrasonic equipment parameters, which control ARPD in pipelines but also in the run-in hole ultrasonic equipment’s operating parameters selection in certain fields conditions

Проаналізовано існуючі методи механічного, теплового та хімічного впливу на асфальто-смоло-парафінові відкладення (АСПВ). Виявлено, що незважаючи на велику кількість робіт про парафінізацію трубопроводів, які транспортують нафту і нафтопродукти (магістральні трубопроводи, місцеві трубопроводи, шлейфи свердловин, внутрішньопромислові трубопроводи), та про методи боротьби з АСПВ, метод ультразвукової обробки вивчений недостатньо повно. Проведено лабораторні дослідження впливу ультразвукових хвиль низької частоти на АСПВ зі шлейфа нафтової свердловини. Наведено дані експериментальних досліджень впливу ультразвукових хвиль низької частоти (20 – 40 кГц) на АСПВ, що виникають при транспортуванні нафти та нафтопродуктів по трубопроводах. Отримано залежність у результаті статистичної обробки експериментальних даних, яка дає можливість прогнозувати час ультразвукового впливу, необхідний для видалення АСПВ від поверхні трубопроводів, що транспортують нафту та нафтопродукти. Визначено, що найбільший вплив на масу видалених АСПВ має час ультразвукової взаємодії. Проаналізовано зміну температурного режиму під часу ультразвукового впливу на асфальто-смоло-парафінисті відкладення. Застосовано метод комплексного впливу кавітуючого поля та теплового ефекту від ультразвукових хвиль (сферична модель розповсюдження теплових та ультразвукових хвиль) для отримання залежності, що дозволяє визначити прогнозований перепад температури, за якого відбудеться видалення АСПВ. Запропоновано алгоритм пошуку оптимальних параметрів режиму ультразвукової обробки, який може бути використаний не тільки при підборі параметрів роботи ультразвукового обладнання, яке застосовується для боротьби з АСПВ у трубопроводах , а і для обладнання, яке спускається безпосередньо у свердловину