Введение к работе
Актуальность работы. Россия находится на пороге промышленного освоения запасов нефти и газа на морском шельфе. Эти крупнейшие в мире запасы распределены на 80-90% площади российского шельфа и составляют 90 - 100 млрд.тн условного топлива, включая до 40% мирового запаса природного газа. Месторождение «Приразломное» - первый отечественный проект по освоению ресурсов Арктического шельфа. Извлекаемые запасы нефти месторождения «Приразломное» составляют 46,4 млн т, что позволяет достичь годового уровня добычи около 6 млн т.
Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности нефтяной отрасли в будущем требует ускоренной разработки и оперативной передачи нефтепромышленникам совершенных технологий, способствующих реальному уменьшению образования нефтесодержащих отходов и рациональной их утилизации.
Необходимость внедрения в нефтехимическое производство новых технических средств и технологий обработки нефтесодержащих отходов вызвана и тем, что к настоящему времени в большинстве нефтедобывающих, транспортирующих, перерабатывающих и хранящих нефть объектов сосредоточены значительные ресурсы нефтяных отложений, включающих асфальто-смоло-парафиновые отложения. Накопленные отложения ухудшают работу оборудования, снижают полезный объем резервуара, приводят к потери ценного сырья для нефтехимии и вызывают коррозию в результате образования водяных линз. Особенно остро вопрос разработки технологии удаления осадков и отложений и возвращения их в оборот как сырья нефтепереработки и нефтехимии, а также предотвращение их образования встает при эксплуатации морских месторождений из-за ограниченности территории морских платформ, строгих экологических требований и сложности утилизации отложений вдали от берега.
Цель работы. Проведение исторического анализа развития технических средств и технологий для хранения нефти в условиях морских месторождений и разработка технических решений для предотвращения образования и удаления углеводородных отложений при хранении нефти в кессонах на примере морской ледостойкой платформы «Приразломная».
Реализация поставленной цели обусловила необходимость решения следующих задач:
обобщение и анализ научного материала по развитию подводного хранения нефти и нефтепродуктов в России и за рубежом;
выявление и анализ проблем, с которыми приходится сталкиваться при эксплуатации современных подводных нефтехранилищ;
подбор модельной нефти на основании комплексного исследования физико-химических свойств нефтей, предположительно близких по составу анализируемой нефти;
моделирование процессов образования осадков при хранении нефти в емкостях кессона, а также последующее определение объема и слоя осадка и эмульсии, образовывающихся в танках-нефтехранилищах в условиях морских месторождений;
разработка рекомендаций по периодичности проведения очистных работ в резервуарах морских месторождений и технологии удаления углеводородных отложений из танков-нефтехранилищ.
Научная новизна работы заключается в следующем: На основе исторического анализа развития технических средств подводного хранения нефти и нефтепродуктов в России и за рубежом впервые предложена классификация типов хранилищ в условиях морских месторождений, выявлены существующие проблемы подводного хранения, возникающие при эксплуатации подводных резервуаров.
На основании исследования физико-химических свойств нефтей,
аналогичных по свойствам анализируемой нефти, впервые осуществлен
подбор нефти-аналога для моделирования процесса образования углеводородных осадков в емкостях хранения, что позволило выполнить расчет образующихся объемов углеводородного осадка и эмульсии.
Проведенные расчеты объемов отложений и эмульсии позволили разработать технологическую схему удаления углеводородных отложений в емкости хранения без ее опорожнения, а также с выделением товарной нефти, возвращаемой обратно в систему подготовки.
Практическая значимость. Результаты исследований,
представленные в работе, использованы фирмой «СОПАС Корпорэйшн» (г. Хошимин, Вьетнам) для совершенствования технологии подготовки нефти и дальнейшего ее хранения перед транспортировкой с морских нефтесборных платформ на береговые объекты.
Материалы диссертационной работы могут быть использованы при создании обобщающих историко-технических трудов, посвященных развитию нефтяного дела в России и за рубежом, а также включены в программу дисциплины «История развития нефтегазовой промышленности» при подготовке дипломированных специалистов по направлению 13500 «Нефтегазовое дело».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований автора доложены и получили положительную оценку на IX Международной научной конференции «Современные проблемы естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела» (Уфа, 2008); 36-ой Международной конференции ICOHTEC (Будапешт, Венгрия, 2009); XI Международной научной конференции «Современные проблемы естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела» (Уфа, 2010); 37-ой Международной конференции ICOHTEC (Тампере, Финляндия, 2010); 38-ой Международной конференции ICOHTEC (Глазго, Шотландия, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей в журналах, рекомендуемых ВАК для размещения материалов диссертаций, 8 докладов в материалах российских и зарубежных научных конференций.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка литературы, включающего 122 наименования и приложения. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста и включает 59 рисунков и 25 таблиц.
