Increase of depressant additives effectiveness during transportation of paraffin and high pour point oils

Abstract

Целью настоящей работы является поиск возможностей повышения эффективности депрессорных присадок на примере использования присадки ДПН-1 при транспортировке нефтей по магистральному нефтепроводу Уса - Ухта. С указанной целью проведено исследование причин снижения эффективности ДПН-1, применяемой для обработки парафинистых нефтей на ГНПС «Уса», после подкачки высокозастывающей нефти на ПСП «Чикшино». Оценка действия присадки на реологические свойства нефтей позволила установить, что ввод ДПН-1 на ПСП «Чикшино» при условиях, аналогичных обработке нефтесмеси на ГНПС «Уса» (температура ввода - 50 °С, концентрация активного компонента - 20-30 ppm), практически не влияет на реологию высокозастывающей нефти, однако обнаруживает значимый эффект при изменении указанных условий, а именно при температуре ввода не менее 60 °С и концентрации активного компонента от 150 ppm. С помощью метода газожидкостной хроматографии установлена значительная разница молекулярно-массового распределения н-алканов в пробах нефтей с ГНПС «Уса» и ПСП «Чикшино». Сделан вывод о том, что главными причинами снижения эффективности ДПН-1 после подкачки нефти на ПСП «Чикшино» являются общее высокое содержание парафинов в высокозастывающей нефти и их широкое бимодальное молекулярно-массовое распределение с повышенным содержанием твердых высокомолекулярных алканов. Показано, что статическое напряжение сдвига парафинистых нефтей при температурах ниже температуры массовой кристаллизации парафинов является наряду с температурой застывания чувствительным реологическим параметром, по которому можно судить об эффективности присадки. Подтверждено, что на сегодняшний день ДПН-1 является наиболее эффективной среди депрессорных присадок, представленных на российском рынке. Предложен новый способ применения ДПН-1 с целью улучшения реологических свойств перекачиваемой нефтесмеси после подкачки высоковязкой нефти на ПСП «Чикшино». The purpose of this paper is the search for possibilities to increase effectiveness of pour depressant additives by the example of using depressant DPN-1 for oil transportation through main pipeline Usa - Ukhta. DPN-1 is used for processing paraffin oils in Usa main oil pumping station after addition of high pour point oil in Chikshino crude oil delivery. Causes of DPN-1 effectiveness decrease were investigated with the same purpose. In particular, assessment of additive impact on oil rheological properties permitted to establish that DPN-1 additizing in Chikshino crude oil delivery in conditions similar to processing blended crude in Usa main oil pumping station (additizing temperature 50 °С, active component concentration 20 to 30 ppm) practically does not effect on high pour point oil rheology, but discovers an essential effect in case of these conditions change, namely, under minimum additizing temperature 60 °С and active component concentration above 150 ppm. By using a gas-liquid chromatography method, essential difference in molecular-mass distribution of n-alkanes in oil samples from Usa main oil pumping station and Chikshino crude oil delivery was detected. The conclusion was made that main causes of DPN-1 effectiveness decrease after adding the oil in Chikshino crude oil delivery consisted in high contents of paraffins in the high pour point oil and their wide bimodal molecular-mass distribution with increased contents of solid high-molecular alcanes. It was shown that the static shear stress of paraffin oils under temperatures below the paraffin mass crystallization temperature is a sensitive rheological parameter (along with the pour point), by which additive effectiveness could be estimated. It was confirmed that as of today DPN-1 is mostly effective among pour additives presented in the Russian market. A new method for DPN-1 application is proposed to improve rheological properties of pumped blended crudes after high-viscosity oil addition in Chikshino crude oil delivery.