The effectiveness of chemicals used in the process of transmitting crude oil from the well to the processing plant

Chemicals are added to crude oil to ensure that it flows from the well to the processing plant. Depending on the composition of the reservoir fluids being extracted (crude oil, reservoir water, natural gas), paraffin may be separated from the crude oil, hydrates may be formed from reservoir water and natural gas, and the combination of reservoir water and crude oil may form an emulsion. Those situations should be avoided to ensure continuous flow from the wellbore to the processing plant. To this end, chemicals, paraffin inhibitors, hydrate inhibitors, and demulsifiers are used. Based on the literature on the subject and on the author’s own experience from observing technological processes, research methods were proposed to assess the effectiveness of chemicals used to ensure the continuity of crude oil flow. The crude oil selected for the tests was characterised by a high content of paraffins, asphaltenes, chloride ions, and water. To determine the onset of paraffin precipitation, tests were conducted based on a change in viscosity and a coupon method – determining the weight gain on a coupon to check the effectiveness of a paraffin inhibitor. The rate of emulsion separation was evaluated in separating funnels. The water released from crude oil often leaches the salt contained within it. Various demulsifiers were used to investigate the separation of emulsions and the purification of oil from salts; silicone demulsifiers in particular were considered. To determine the change in the amount of salt in crude oil, a conductometric measurement was performed. The amount of demulsifier used for phase separation was determined by changing the surface tension. The proposed solution for the use of chemicals to transport and purify crude oil yields tangible economic benefits. The article summarises the research procedures and presents the results for selected crude oil and chemicals.

Dodawanie środków chemicznych do ropy naftowej ma zapewnić jej przepływ między odwiertem a urządzeniami procesowymi kopalni ropy naftowej. W zależności od składu wydobywanych płynów złożowych (ropa naftowa, woda złożowa, gaz ziemny) z ropy naftowej może wydzielać się parafina, z wody złożowej i gazu ziemnego mogą powstawać hydraty, a z połączenia wody złożowej i ropy naftowej może powstawać emulsja. Aby zapewnić ciągłość przepływu z odwiertu do instalacji procesowych, należy stosować środki chemiczne przeciwdziałające tym zjawiskom: inhibitory parafinowania, inhibitory hydratów i demulgatory. Na podstawie doniesień literaturowych oraz własnych doświadczeń opartych na obserwacjach procesów technologicznych w instalacjach procesowych – zaproponowano metody badawcze w celu oceny efektywności środków chemicznych stosowanych do zapewnienia ciągłości przepływu ropy naftowej. Do badań wybrano ropy naftowe, które cechowały się dużą zawartością parafin, asfaltenów, jonów chlorkowych oraz wody. W celu określenia początku wytrącania parafiny przeprowadzono badania oparte na zmianie lepkości. Metodą kuponową określono przyrost masy na kuponie dla sprawdzenia skuteczności inhibitora parafiny. Szybkość rozdziału emulsji oceniono w szklanych rozdzielaczach. Wydzielająca się woda z ropy naftowej niejednokrotnie wymywa sól w niej zawartą. Do badań rozdziału emulsji i oczyszczania ropy z soli użyto różnych demulgatorów jonowych i niejonowych, a w szczególności zwrócono uwagę na silikonowe demulgatory. W celu określenia zmiany ilości soli w ropie naftowej zastosowano pomiar konduktometryczny. Ilość użytego demulgatora do rozdziału faz określono za pomocą zmiany napięcia powierzchniowego. Zaproponowane rozwiązania użycia środków chemicznych do transportu i oczyszczania ropy naftowej przynoszą wymierne skutki ekonomiczne. W artykule zebrano procedury badawcze oraz przedstawiono wyniki badań dla wybranych wysokoparafinowych rop naftowych oraz środków chemicznych.