ISSN 0005-2531 (Print) ISSN 2522-1841 (Online)
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ АСФАЛЬТО-СМОЛИСТЫХ ВЕЩЕСТВ, ПАРАФИНОВ И МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБЗОР I ЧАСТЬ: ОСАЖДЕНИЕ АСФАЛЬТЕНОВ
М.Р.Манафов, Г.И.Келбалиев

Асфальтены представляют собой самую тяжелую фракцию сырой нефти  и  склонны к самоассоциации и осаждению. Осаждение и отложение асфальтенов при добыче, переработке и транспортировке нефти является основной проблемой, стоящей перед нефтяной промышленностью, выпадение их и последующее осаждение могут вызвать проблемы на всех этапах производства.  Асфальтены имеют различные структуры и молекулярный состав, представляют собой смесь плохо определяемых компонентов, они самоассоциируются даже при очень низких концентрациях, что делает их одними из самых сложных компонентов сырой нефти. Поскольку механизм осаждения парафинового воска отличается от механизма осаждения асфальтенов, математическое моделирование кристаллизации парафинов будет рассматриваться отдельно в другой работе. Создание точных асфальтеновых моделей, которые способны прогнозировать поведение асфальтенов в различных сценариях, должны помочь в уменьшении связанных с ними проблем. Настоящий обзор посвящен достижениям в математическом моделировании асфальтенов. В литературе предложен ряд различных моделей для прогнозирования начальных условий и количества осадков асфальтенов. Существующие подходы к моделированию можно широко классифицировать на коллоидные и термодинамические модели. Следует отметить интеллектуальные модели, такие как векторная машина, искусственная нейронная сеть, которые в последние годы всё чаще используются для моделирования различных параметров и свойств в нефтяной и химической промышленности. Тем не менее эти модели являются черными ящиками и не могут обеспечить четкую связь между их выходными и входными параметрами. В последние несколько лет модели, основанные на Cubic Plus EoS ассоциации (CPA EoS) и теории статистической ассоциированной жидкости (SAFT), признаны перспективными для изучения асфальтеновых осадков. Однако в литературе существуют разные мнения. Следовательно, систематическое изучение важно для моделирования осаждения асфальтенов.  За  последние десятилетия лет предложен ряд различных моделей для прогнозирования начала выпадения асфальтенов, а также количества осажденных асфальтенов. В данной работе  рассматриваются различные модели, которые были предложены для прогнозирования осаждения асфальтенов при изменении термобарных условий. Представлено краткое резюме различных подходов к моделированию с последующим описанием работы, проделанной различными исследователями. Основное внимание сосредоточено на описании основных допущений, лежащих в основе различных моделей, а также на способности модели соответствовать экспериментальным данным. Представленные модели сравнены и показаны современные тенденции моделирования для прогнозирования выпадения осадков. Эта работа поможет улучшить понимание асфальтенов и дать рекомендации по правильному их изучению и моделированию в будущих исследованиях.

doi.org/10.32737/0005-2531-2020-2-6-19

 

Ключевые слова : сырая нефть, асфальтены, ассоциация, осаждение, уравнения состояния, моделирование
Просмотр статьи