ĐẠi hỌc quỐc gia hÀ nỘi trƯỜng ĐẠi hỌc khoa...

Download ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA …hus.vnu.edu.vn/sites/default/files/AnnFiles/NTTHa_Du thao Tom tat... · 4 dầu và các yếu tố ảnh hưởng

If you can't read please download the document

Upload: hangoc

Post on 06-Feb-2018

222 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • I HC QUC GIA H NI

    TRNG I HC KHOA HC T NHIN

    _______________________

    Nguyn Th Thu H

    NGHIN CU CH TO MT S

    H NH TNG SINH NHIT X L,

    NGN NGA PARAFIN LNG NG

    TRONG NG NG DN DU TH

    VIT NAM

    Chuyn ngnh: Ha du

    M s : 62440115

    (D THO)TM TT LUN N TIN S HA HC

    H Ni - 2015

  • Cng trnh c hon thnh ti:

    Trng i hc Khoa hc T nhin HQGHN

    Ngi hng dn khoa hc:

    1. PGS.TS HOA HU THU

    2. TS NGUYN TN HOA

    Phn bin 1:

    Phn bin 2:

    Phn bin 3:

    Lun n s c bo v trc Hi ng cp i hc Quc

    gia chm lun n tin s hp ti..........

    Vo hi .. gi ngy .. thng .. nm 20..

    C th tm hiu lun n ti:

    - Th vin Quc gia Vit Nam

    - Trung tm Thng tin - Th vin, i hc Quc gia HN

  • 1

    M U

    1. Tnh cp thit ca ti

    Lng ng parafin (LPA) l mt trong nhng thch thc ln

    nht v an ton dng chy du, vn chuyn du, tng tr du, khai

    thc du cn (ng) khai thc, c bit khi khai thc du vng bin

    ngoi khi c su ln. Khi LPA xy ra phi dng qu trnh khai

    thc x l cc LPA ny.

    ngn nga tc ng dn du, LPA cn c loi b nh

    k v iu ny v cng tn km. V d, x l LPA trn ng ng

    dn du th trn bin, su 100m cn tiu tn 200.000 USD, nu

    su 400m cn 1.000.000 USD v gi thnh cng tng khi su

    cng ln.

    C nhiu phng php x l khc nhau bao gm x l bng

    c hc, nhit, ha hc...

    Bn cnh vic x l LPA, trong thc t cn cn phi c ch

    LPA nguyn pht v y l bin php ngn nga trc cc hin

    tng LPA. C nhiu phng php c a ra ngn nga

    LPA: thm cc ph gia ha hc nh cc cht h im ng c

    (PPD), cc cht km hm s kt tinh ca parafin, cc cht bin i

    tinh th parafin hay cc cht ci thin dng lnh. y l cc phng

    php thc t nht, kinh t nht v c dng nhiu nht trong cng

    nghip khai thc, vn chuyn du th gii quyt vn LPA.

    Du th Vit Nam rt giu parafin. cc ging khai thc theo

    cng ngh khai thc gaslif, hin tng LPA cn xy ra gp nhiu

    ln so vi cc cng ngh khai thc khc.

    Chnh v th, trong lun n ny, chng ti nghin cu ch to

    mt s h nh tng sinh nhit x l, ngn nga LPA trong ng

    khai thc du th Vit Nam. Thc cht y l phng php nhit

  • 2

    kt hp vi dung mi, mt trong ba phng php ph bin x l

    LPA, ng thi kt hp vi vic s dng cc cht h im ng

    c (PPD) nng cao hiu qu loi b v ngn nga LPA nhm

    ko di thi gian lm vic ca cc ng khai thc trong iu kin Vit

    Nam, trnh cc ch tc do LPA, nh vy nng cao hiu qu kinh t

    trong khai thc v c th vn dng cho vn chuyn du th trong

    cng nghip du kh, nhng iu kin a hnh, nhit mi

    trng khc nhau, vt c nhng thch thc ca hin tng

    LPA trong cng nghip khai thc, vn chuyn du th.

    2. i tng v phm vi nghin cu

    2.1. i tng nghin cu

    - Nghin cu, ch to cc h nh tng sinh nhit d trn cc phn

    ng sinh nhit c bn: phn ng oxi ha kh v phn ng axit

    baz v tm iu kin ti u khi s dng cc h nh ny cho x l

    LPA trong ng khai thc;

    - Ch to mt h cht h im ng c (PPD) kt hp vi h cc

    cht activator c ch qu trnh LPA nguyn pht trong va hoc

    vng cn y ging khai thc.

    2.2. Phm vi nghin cu

    Cc h ha phm sau khi ch to c p dng x l LPA trong

    ng khai thc v c ch LPA trong m hnh va.

    3. Nhng ng gp mi ca lun n

    1. Nghin cu c h thng mt s h nh tng sinh nhit trn c s

    ca cc phn ng ha hc nh phn ng oxi ha kh, trung ha

    gia cc axit baz hu c nhm mc ch x l lng ng parafin

    trong ng ng khai thc cc ging khai thc gaslift Vit Nam;

    2. tm c cc iu kin to thnh vi nh nc trong du W/O

    ca cc h dung dch nc NH4Cl+CH3COOH/Du, dung dch nc

  • 3

    NaNO2/Du c bn vng tha mn yu cu cng ngh x l

    LPA ng khai thc gaslift:

    3. nghin cu ch to thnh cng v tm c cc iu kin ti u

    cho s hnh thnh cc h nh tng: cht hu c phn cc ( l cc

    axit hu c hay cc baz hu c) x l LPA trong ng khai thc

    m khai thc gaslift.C hai h nh tng ny u c bn nh

    cao, d dng vn chuyn t ni ch to n ni x l LPA vi kh

    nng x l cao do t c nhit Tmax ln. Tc dng loi b

    LPA quy m phng th nghim.: vi h ha phm oxi ha kh,

    kh nng loi b LPA l 77% v vi h ha phm axit baz, kh

    nng loi b LPA l >88%;

    4. a ra phng php s dng cht h im ng c PPD c

    ch s lng ng parafin, l PPD Sepaflux ES-3363 kt hp vi

    mt h activator c tc dng khng km activator nhp ngoi trong

    vic ngn nga LPA. H activator ny l h ha phm VCA-12 bao

    gm 60% n-butanol v 40% iso-butanol.

    4. B cc ca lun n

    Ton b ni dung Lun n c trnh by 152 trang, gm cc phn: M

    u (2 trang), Chng 1. Tng quan l thuyt ( 50 trang), Chng

    2. Thc nghim (12 trang), Chng 3. Kt qu v tho lun (55 trang),

    Kt lun (2 trang). Trong lun n c 26 bng biu, 58 hnh v, 139

    ti liu tham kho. Phn ln kt qu ca Lun n c cng b

    trong 5 bi bo trn cc tp ch khoa hc uy tn trong nc.

    NI DUNG CHNH CA LUN N

    CHNG 1: TNG QUAN

    1.1. Cc vn lin quan n h nh tng nc/du

    Tng quan mt s l thuyt v: khi nim nh tng, phn loi

    nh tng, phng php ch to nh tng; nh tng nc trong

  • 4

    du v cc yu t nh hng n n nh ca nh tng; cc tc

    nhn to nh v phn loi;

    1.2. Cc vn lin quan n s lng ng parafin

    Tng quan v: nh ngha LPA; cc tnh cht ca LPA (

    cng, rn, nhit nng chy, t trng, ha tan); cc yu t nh

    hng n LPA (nhit , thnh phn ca du th, p sut, nhng

    yu t nh hng khc); c ch LPA (cc c ch LPA, nghin

    cu c ch LPA trong cng nghip du kh);

    1.3. LPA trong cng nghip khai thc du kh

    Xt cc lng ng parafin trong cc qu trnh cng nghip khai thc,

    vn chuyn, tng tr v bo qun du th.

    1.4. Cc phng php x l LPA

    Bao gm cc phng php c hc, vt l, ha hc v ha l

    1.5. Tnh hnh nghin cu, ng dng nhng cng ngh x l v

    ngn nga LPA trn th gii v Vit Nam

    CHNG 2: THC NGHIM V CC PHNG PHP

    NGHIN CU

    Cc mu LPA c ly t cc ging du khai thc gaslift ti X

    nghip Lin doanh Vietsovpetro;

    Xc nh lng nhit sinh ra ca cc phn ng hc sinh ra trong

    cc h vi nh bng phng php nhit lng k;

    Xc nh ha tan LPA bng h nh tng sinh nhit bng

    phng php mt khi lng;

    Xc nh nht bng phng php o nht ng hc;

    Xc nh tnh cht, thnh phn, hnh thi ca LPA bng phng

    php sc k kh nhit cao; phng php o nhit ng c;

    phng php o nhit nng chy, phng php chp nh hin vi

    in t qut.

  • 5

    Xc nh tc dng c ch LPA ca PPD bng phng php o

    nhit ng c

    Xc nh mi trng lm vic ca h nh sau khi ch to bng

    phng php o pH

    S thit b phng th nghim m phng x l LPA trong ng

    khai thc bng cc h vi nh tng sinh nhit

    Hnh 2.5: S th nghim x l LPA theo phng php s dng vi

    nh tng sinh nhit kt hp vi dung mi *

    Thi gian dng ha phm t n cc v tr 20, 30, 40m trong

    ng ng (1) c xc nh theo cng thc:

    t =d2. l. 60

    4.

    Cch tin hnh th nghim: LPA c ly t ging khai thc ca

    XNLD VietsovPetro

    + Chun b mu LPA: Lm nng chy LPA v trng vo cc ng

    mu. Cn chnh xc lng LPA a vo ng v l lng

    LPA g0. Lp cc ng mu vo cc v tr 20, 30, 40m trn ng th

    nghim 50m.

    + Tnh ton thi gian bm vi cc lu lng khc nhau, sau bm

    h ha phm t thng (4) vo ng ng v lc ny nhit ca h

    ha phm t c ti mt gi tr xc nh T0 ngay u vo ca

    ng ng. Trong thi gian cht lng chy trong ng ng, nhit

    s tng dn do phn ng ha hc sinh nhit tng dn theo chiu di

  • 6

    ca ng. Ti cc v tr 20, 30 v 40m nhit ca dng cht lng t

    c cc gi tr T1, T

    2, T

    3 (c c trn cc ng h 3). Ghi nhit

    v thi gian o c ti cc im ny.

    + Khi ton b lng ha phm (60 lt) chy ht qua ng ng, tho

    cc ng mu, cn lng LPA cn li trong ng mu. Ghi li cc gi

    tr ny tnh hiu qu x l, H.

    CHNG 3: KT QU V THO LUN

    3.1. Kt qu xc nh tnh cht ha l ca cc mu LPA mt

    s ging khai thc Vit Nam

    3.1.1. Thnh phn v nhit nng chy ca parafin m du

    Bch H v Rng Bng 3.1: Nhit nng chy ca mt s cc parafin rn trong LPA m

    Bch H

    TT Ankan Cng thc Nhit nng chy, oC

    1 n-octadecane C18H38 28,0

    2 n-nonadecane C19H40 32,0-34,0

    3 n-licosane C20H42 36,7

    4 n-heneicosane C21H44 39,0

    5 n-docosane C22H46 42,0

    6 n-tricosane C23H48 47,7

    7 n-tetracosane C24H50 49,0-52,0

    8 n-pentacosane C25H52 53,3

    9 n-hexacosane C26H54 56,4

    10 n-heptacosane C27H56 -

    11 n-octacosane C28H58 64,5

    12 n-nonacosane C29H60 -

    13 n-triacontane C30H62 66,0

    14 n-hentriacontane C31H64 67,9

    15 n-dotriacontane C32H66 67,0-72,0

    16 n-tritriacontane C33H68 -

    17 n-tetratriacontane C34H70 -

    18 n-pentatriacontane C35H72 -

    19 n-hexatriacontane C36H74 -

    20 n-heptatriacontane C37H76 -

    21 n-octatriacontane C38H78 -

    22 n-nonatriacontane C39H80 78,0-82,0

    23 n-tetracontane C40H82 81,3

  • 7

    Nhn xt: - Nhit nng chy ca cc LPA l khong >60oC, ph

    thuc vo thnh phn cc n-parafin trong mu lng ng;

    - Thnh phn chnh trong LPA l n-parafin (chim khong >80%);

    asphanten v nha chim 3-4%, cn li l phn on nh v cc

    khong v c, nc...

    3.1.2. Phn b LPA dc theo ng (cn) khai thc

    Nhn xt: parafin c th bt

    u kt tinh su

    1.500m, cn su

    1.000m lng ln parafin

    c th bt u kt tinh.

    Hnh 3.1: Quan h Nhit - su ging 64

    Tuy nhin do c s chuyn dch ln gia v tr bt u kt tinh so vi

    v tr lng ng, nn chiu su c xc sut cao trong LPA thng

    khng vt qu 1.000 1.200m. Chiu su ny lin quan mt thit

    vi lng ha phm cn trong cng tc x l loi b lng ng.

    3.1.3. Phn tch hnh thi LPA (nh SEM)

    Hnh 3.2: nh SEM ca cc LPA m Bch H

  • 8

    Hnh 3.2 cho thy hnh thi hc ca lng ng parafin khng

    c hnh dng xc nh. Cc lng ng ny ging hnh vy vi kch

    thc vy khong 1 m.

    3.2. Kt qu ch to cc h nh tng ha phm sinh nhit da

    trn phn ng oxi ha kh

    3.2.1. Kh nng sinh nhit v ng hc ca phn ng NH4Cl v

    NaNO2

    3.2.1.1. nh hng ca nng xc tc H+

    Gi khng i nng : [NH4Cl]o = [NaNO2]o = 4M; thay i

    nng axit axetic [CH3COOH] tng ng l 0,1M, 0,24M, 0,6M,

    0,8M, 1M, 1,2M, 1,4M v 1,6M. Bng 3.2: nh hng ca nng axit khc nhau ti tc phn ng

    c biu th bng Tmax (nhit t im cc i ca hn hp phn ng)

    TT Nng axit

    axetic, M Tmax,

    oC Thi gian t

    Tmax, pht Ghi ch

    1 0,1 54 16 Phn ng chm ko di

    2 0,24 76 13 Phn ng chm

    3 0,6 82 9 Phn ng trung bnh

    4 0,8 87 7 Phn ng nhanh

    5 1 94 6 phn ng nhanh

    6 1,2 98 5 phn ng nhanh

    7 1,4 97 5 Phn ng nhanh

    8 1,6 96 5 phn ng nhanh

    - Nhn xt: tc bin thin ca nhit tng nhanh khi tng hm

    lng axit tng, chng t axit axetic l cn thit cho phn ng ny v

    iu ny hon ton ph hp vi l thuyt ca phn ng.

    - Vi nng [NH4OH]o = [NaNO2]o = 4M th nng axit axetic

    1,2M l thch hp nht cho phn ng.

    3.2.1.2. nh hng ca nng NH4Cl

    Gi nng [NaNO2] khng i khong 4M, xc tc axit acetic

    cng c gi nguyn khng i l 1,2M, cn nng ca [NH4Cl]

    thay i t 1,2 n 4,4M.

  • 9

    - Nhn xt: khi nng NH4Cl

    tng th nhit ti a tng ln, do

    tc phn ng tng ln, trong khi

    thi gian t nhit Tmax gim

    xung. Hnh 3.3: Quan h gia nng NH4Cl,

    thi gian t Tmax v nhit phn ng

    V l do cng ngh, thc t chng ti chn [NH4Cl]=4M,

    [NaNO2]=4M v [CH3COOH]=1,2M cho nhng nghin cu tip

    theo.

    3.2.2. Kh nng to nh ca dung dch cc cht phn ng NH4Cl

    v NaNO2

    3.2.2.1. La chn cc cht HBM

    Trong lun n ny, chng ti chn cht HBM: Span 80,

    Tween 20, ethoxylate alcohol, NP9 nghin cu kh nng nh ha

    ca chng, v y l cc cht nh ha d kim v tng i r.

    3.2.2.2. Chun b cc cht HBM

    Nh vy c 4 cht HBM l nguyn cht v 9 mu l hn hp

    ca hai cht HBM c cc t l khc nhau.

    3.2.2.3. Cc iu kin la chn cht HBM

    - Pha du: Kerosen, c tc dng nh dung mi ha tan parafin; - Pha

    phn tn: Cc dung dch NH4Cl 4M, NaNO2 4M; - T l pha

    nc/pha du = 1:3; - Xc tc axit axetic: 1,2M (pha trong dung dch

    NH4Cl); - T l cc cht HBM: 3%KL; - Nhit pha lin tc:

    35oC;- Tc khuy: 2.500 vng/pht; - Thi gian khuy: 7 pht.

    * Vi hn hp cht HBM Tween20 + Span 80

    * Vi hn hp cht HBM Ethoxylate alcohol + Span 80

  • 10

    Bng 3.3: Kh nng sinh nhit ca h nh tng s dng hn hp HBM

    Ethoxylate alcohol + Span 80

    TT T l Span 80

    /Ethoxylate

    Tmax, oC

    Thi gian t

    Tmax, pht

    bn nh

    NH4Cl, %

    bn nh

    NaNO2, %

    1 0 83 8 12 9

    2 20 65 29 27 25

    3 40 76 14 22 19

    4 60 81 9 14 11

    5 80 86 8 8 6

    6 100 89 7 3 2

    Hnh 3.4: Quan h gia loi cht HBM v bn nh, nhit Tmax ca h

    * Vi hn hp cht HBM NP9 + Span 80:

    - Nhn xt: hn hp cht HBM Ethoxylate + Span 80 cho hiu qu

    nh ha cao nht; h nh tng tng i bn, m bo thi gian

    bo qun, vn chuyn v bm ha phm; vi thnh phn 60%

    Ethoxylate + 40% Span 80 cho hiu qu sinh nhit tt nht.

    3.2.3. La chn pha du dung mi

    - Pha du: cc dung mi kerosen, heptane v hn hp ca chng; -

    Pha nc: Dung dch NH4Cl 4M, NaNO2 4M; - T l pha nc/pha

    du = 1:3; Thi gian khuy: 7 pht.- Xc tc axit axetic: 1,2M (pha

    trong dung dch NH4Cl);- T l cc cht HBM: hn hp 60%

    Ethoxylate + 40% Span 80; 3%KL; Nhit pha lin tc: 35oC; Tc

    khuy: 2.500 vng/pht;

    * Vi hn hp dung mi kerosen + xylen

  • 11

    Bng 3.4: Nhit Tmax v hiu qu x l parafin khi s dng h dung mi

    kerosen + xylen

    STT % xylene trong

    kerosen Tmax,

    oC Thi gian t

    Tmax, pht

    % parafin ha

    tan Ghi ch

    1 0 72 14 68 Y

    2 20 74 14 77 N

    3 40 75 14 79 Y

    4 60 74 14 76 Y

    5 80 74 14 76 Y

    6 100 75 14 74 Y

    * Vi hn hp dung mi heptan +

    xylen

    - Hn hp dung mi 20% Xylene +

    80% kerosen cho hiu qu ha tan

    parafin tng i tt v khng c s

    lng ng tr li ca parafin theo

    thi gian v hn hp ny cng m

    bo kh nng sinh nhit, lm sch,

    va m bo yu t gi thnh ca h

    ha phm.

    Hnh 3.5: Quan h gia % xylen

    trong kerosen v kh nng t

    nhit ti a Tmax, ha tan

    parafin

    3.2.4. Cc yu t nh hng n kh nng sinh nhit v kh nng

    x l LPA

    3.2.4.1. nh hng ca nng cht HBM

    - Pha du: dung mi hn hp 20% xylen + 80% kerosen; - Pha nc:

    Dung dch NH4Cl 4M, NaNO2 4M; - T l pha nc/du = 1:3; -

    Xc tc axit axetic: 1,2M (pha trong dung dch NH4Cl); - T l cc

    cht HBM: hn hp 60% ethoxylate + 40% span 80, vi cc nng

    thay i t 1 - 6%; - Nhit pha lin tc: 35oC; - Tc khuy:

    2.500 vng/pht; Thi gian khuy: 7 pht.

  • 12

    Bng 3.5: Th nghim kh nng sinh nhit v hiu qu x l parafin nng

    cht HBM khc nhau

    STT Nng

    HBM, % Tmax,

    oC

    Thi gian

    t Tmax,

    pht

    bn nh

    NH4Claq, %

    bn nh

    NaNO2aq, %

    % parafin

    ha tan

    1 1,0 90 7 2 1 84

    2 2,0 81 10 14 11 82

    3 3,0 74 14 22 19 77

    4 4,0 68 18 27 24 68

    5 5,0 62 22 30 27 51

    6 6,0 58 27 31 28 30

    Hnh 3.6: Quan h nng HBM ti

    bn nh v nhit ti a Tmax

    Hnh 3.7: Quan h nng HBM ti

    kh nng ha tan parafin

    - Khi tng nng cht HBM th bn nh tng tng ln nhng

    kh nng sinh nhit v ha tan parafin gim xung; nng cht

    HBM 3% l nng ti u i vi h cha 25% dung mi.

    3.2.4.2. nh hng ca hm lng pha du

    - Pha du: dung mi hn hp 20% xylen + 80% kerosen; - Pha nc:

    Dung dch NH4Cl 4M, NaNO2 4M; - T l pha nc/pha du: thay

    i; - Xc tc axit axetic: 1,2M (pha trong dung dch NH4Cl); - T l

    cc cht HBM: hn hp 60% Ethoxylate + 40%span 80, thay i

    ph hp vi nng dung mi; - Nhit pha lin tc: 35oC; - Tc

    khuy: 2500 vng/pht; - Thi gian khuy: 7 pht. Bng 3.6: bn nh ha, kh nng ha tan parafin cc nng dung mi

    khc nhau

    TT

    Nng dung

    mi/ cht

    HBM, %

    Tmax, oC

    bn

    nh ca

    NH4Claq %

    bn nh

    ca NaNO2aq

    %

    %

    parafin

    ha tan

    Ghi ch

    1 20 2,4 83 28 20 71

    2 25 3 74 19 14 77

  • 13

    3 30 3,6 70 9 5 76 Kh to nh

    4 35 4 65 4 1 72 Kh to nh

    5 45 4,5 59 - - - Phn lp

    6 50 5 54 - - - Phn lp

    3.2.4.3. nh hng ca tc khuy

    - Pha du: dung mi hn hp 20% xylen + 80% kerosen; - Pha nc:

    Dung dch NH4Cl 4M, NaNO2 4M; - T l pha nc/du = 1:3; -

    Xc tc axit axetic: 1,2M (pha trong dung dch NH4Cl); - T l cc

    cht HBM: hn hp 60% Ethoxylate + 40%span 80; 3%; - Nhit

    pha lin tc: 35oC; - Tc khuy: thay i t 1.500 4.000

    vng/pht; - Thi gian khuy: 7 pht. Bng 3.7: bn nh ha, kh nng ha tan parafin cc tc khuy khc nhau

    TT

    Tc

    khuy,

    vng/pht

    Tmax, oC

    Thi gian

    t Tmax,

    pht

    bn nh

    ca

    NH4Claq, %

    bn nh

    ca NaNO2aq,

    %

    %

    parafin

    ha tan

    1 1500 83 7 14 9 84

    2 2000 76 10 17 12 82

    3 2500 74 22 19 14 77

    4 3000 69 19 22 17 68

    5 3500 63 23 23 18 51

    6 4000 58 27 24 19 36

    - Nhn xt: t 1.500 2.000 vng/pht b nh tng tng nhanh,

    cn t 3.500 4.000 vng/pht bn nh tng khng ng k.

    Hnh 3.8: nh hng ca tc

    khuy n bn nh, Tmax v kh

    nng ha tan LPA

    Hnh 3.9: nh hng ca tc khuy

    ti thi gian t nhit ti a

  • 14

    Hnh 3.10: nh hng ca tc

    khuy ti kh nng lm sch parafin

    3.2.5. Ch to ha phm nh tng sinh nhit t phn ng oxi

    ha kh

    3.2.5.1. Chun b cc dung dch mui

    3.2.5.2. To h nh tng Hnh 3.11: S nguyn l ch to cc h

    nh tng

    Hnh nh SEM thu c t cc

    nh tng ch to

    Hnh 3.12: Hnh nh SEM ca nh tng (kerosen+ xylen)/Dd nc NaNO2 v nh tng (kerosen+ xylen)/Dd nc NH4Cl

    3.2.5.3. nh hng ca s hnh thnh nit trong phn ng oxi ha

    kh

    Do phn ng gia cc mui c sinh ra kh N2 c th xy ra cc hin

    tng: - Hnh thnh bt nc/du/Nit; - Tng th tch chon ch

    ca cht lng v gim s mt mt nhit ra mi trng; - Tng p sut

    trong ng ng: gy ra h hng ng ng, c bit l khp ni

    gia cc ng ng.

  • 15

    khc phc mt s nhc im ca hai h vi nh tng trn phn

    ng oxi ha kh, chng ti tip tc nghin cu ch to hai h nh

    tng sinh nhit t phn ng trung ha.

    3.3. Kt qu ch to cc h nh tng sinh nhit t phn ng

    trung ha

    3.3.1. Kt qu th nghim khi s dng baz l etanolamin

    Nhn xt: - T l mol baz:axit = 1,2:1,0 to hn hp sn

    phm c mi trng kim, pH ~ 9;

    Thnh phn thit k cho hn hp phn ng nh sau: + T l mol

    baz: axit = 1,2:1; + Hm lng axit axetic chim trn 30% khi

    lng hn hp hai axit;

    + Hm lng dung mi chim 35 % khi lng khi phn ng.

    3.3.2. Kt qu th nghim khi s dng baz l etylenamin

    Nhn xt: Nhit Tmax ca khi phn ng rt cao, c th ln ti

    >100oC (124

    oC t l mol B/A=1,3 hoc 118

    oC t l mol

    B/A=1,2). l do etylen iamin c tnh baz mnh hn etanol

    amin, tuy nhin sn phm phn ng c nht cao.

    3.3.3. Kt qu th nghim khi s dng baz l n-butylamin

    Nhn xt: n-butylamin (H2N-CH2-CH2-CH3) cho nhit Tmax t

    c kh cao v ng u ~110oC, nht thp t 8,5-9,5. y l

    cc kt qu rt thch hp chn n-butylamin l baz cho phng

    php ny.

    3.3.4. Kt qu th nghim khi s dng baz l N,N-ibutylamin

    Nhn xt: Nhit Tmax thp, t 85-87oC, nht ca sn phm thp

    d gy n mn thit b, h sn phm khng bn d tch lp.

    3.3.5. Kt qu th nghim khi s dng baz l hn hp ca hai amin

    etanolamin (EA) v etylendiamin (EDA). Nhn xt: Nhit Tmax

    kh cao, Tmax~110oC, pH cao, nht cao.

  • 16

    Bng 3.8: Nhit Tmax ca phn ng ha nhit khi s dng baz l n-butylamin

    Thnh phn thit k dung dch phn ng Thng s thu c

    TT

    T l

    baz/axit

    (mol/mol)

    T l

    A.axetic/A.L

    AS (%)

    Hm lng

    DM trong hn

    hp (%)

    Khi lng n-

    butylamin

    (g)

    Khi

    lng

    LAS (g)

    Khi lng

    axit axetic

    (g)

    Khi lng

    DM kerosen

    (g)

    Tu

    (oC)

    Tmax

    (oC) pH

    Ghi ch (cm

    quan bng mt

    thng)

    1 1,2 20 35 58,18 61,55 24,33 60,03 27,0 111 9 nht thp

    2 1,2 30 35 43,15 53,07 25,34 73,58 27,0 114 9 nht thp

    3 1,2 40 35 55,03 48,98 22,09 68,06 27,5 112 8,5 nht thp

    4 1,2 50 35 33,67 46,23 22,57 65,98 27,0 115 8,5 nht thp

    5 1,2 60 35 25,55 50,02 20,98 66,45 26,0 115 8,5 nht thp

    6 1,2 70 35 32,44 53,67 19,03 64,33 26,0 115 8,5 nht thp

    7 1,3 20 35 43,03 55,55 23,22 60,07 25,0 105 9 nht thp

    8 1,3 30 35 45,98 52,03 26,58 61,33 27,0 108 9 nht thp

    9 1,3 40 35 49,05 50,98 20,07 64,01 25,0 108 9 nht thp

    10 1,3 50 35 42,78 51,33 23,98 63,58 25,0 109 8,5 nht thp

    11 1,3 60 35 40,98 49,89 35,33 64,97 26,0 110 8,5 nht thp

    12 1,3 70 35 41,23 50,56 26,44 62,85 26,0 111 8,5 nht thp

    13 1,4 20 35 45,09 54,09 24,66 64,33 27,0 109 9,5 nht thp

    14 1,4 30 35 43,45 52,32 25,09 60,99 27,0 109 9 nht thp

    15 1,4 40 35 44,35 55,46 23,98 62,54 27,0 107 9 nht thp

    16 1,4 50 35 46,09 51,07 22,68 64,39 26,0 110 8,5 nht thp

    17 1,4 60 35 47,87 52,90 25,33 63,32 26,0 112 8,5 nht thp

    18 1,4 70 35 42,86 52,33 22,88 64,46 27,0 113 8,5 nht thp

    Nh vy khi dng hn hp hai amin EA v EDA, hn hp sau phn ng c nht cao v pH cao mc d

    nhit Tmax kh cao. iu ny khng thch hp cho s dng cng ngh x l LPA. V vy, trong cc

    nghin cu tip theo, chng ti dng baz l n-butylamin.

  • 17

    3.3.6. Kt qu th nghim vi hm lng axit axetic khc nhau

    Nhn xt: vi t l axit:baz = 1:1,2 v

    hm lng axit axetic chim 50% trong

    hn hp axit th nhit ca khi phn

    ng l cao nht.

    3.3.7. Kt qu kho st nh hng ca

    thnh phn dung mi (kerosen + xylen)

    n nhit cao nht Tmax ca khi

    phn ng v kh nng ha tan LPA

    Hnh 3.13: S ph thuc ca

    nhit ti a Tmax ca phn

    ng vo hm lng axit axetic

    ng vi cc t l baz:axit

    khc nhau

    - S dng baz l n-butylamin; - Axit l hn hp ca 50% axit axetic

    v 50% LAS; - T l mol gia baz:axit = 1,2 : 1; - Duy tr tng th

    tch ca ton b khi phn ng mc 400 ml; - Thnh phn dung

    mi gm kerosen v xylen chim 35% tng khi lng phn ng.

    Thay i t l gia kerosen v xylen tm c thnh phn dung

    mi thch hp; - Nhit ban u ca hn hp phn ng l 26oC.

    Bng 3.9: nh hng ca thnh phn dung mi n nhit cao nht ca khi

    phn ng v ho tan LPA

    TT

    Thnh phn DM Thng s thu c Trng thi sn

    phm phn ng

    c ho tan LPA

    sau 24h, 25oC

    % KL

    kerosen

    trong DM

    % KL

    xylene

    trong DM

    Tmax, oC

    Khi

    lng

    LPA

    u, g

    Khi

    lng

    LPA

    cui, g

    T l

    LPA

    ho tan,

    %

    1 100 0 107 60.03 12.01 80 ng nht

    2 90 10 109 59.98 7.32 88 ng nht

    3 80 20 110 60.01 5.40 91 To mng mng

    trn b mt

    4 70 30 111 60.05 3.00 95 To lp mng dy

    5 60 40 111 59.95 4.88 92 To lp mng dy

    6 50 50 110 59.99 5.49 91 To lp mng dy

  • 18

    Hnh 3.14: S ph thuc ca nhit

    Tmax ca khi phn ng v kh nng

    ho tan lng ng vo thnh phn hn

    hp dung mi s dng

    Nhn xt: Thnh phn dung mi gm 10% xylen v 90% kerosen c

    th ho tan cn lng ng tt hn thnh phn dung mi khng c

    xylen; vi thnh phn dung mi ny cng c kh nng dung np

    parafin cao hn so vi dung mi c hm lng xylen t 20% tr ln

    (khng c hin tng ti lng ng cn, to mng). Do , thnh

    phn dung mi thch hp c la chn cho ho phm x l lng cn

    lng ng bao gm: 10% xylen v 90% kerosen.

    So snh u nhc im ca 2 h nh tng sinh nhit trong x

    l LPA Bng 3.10: So snh u, nhc im ca cc h nh tng c ch to t cc

    phn ng oxi ha kh v cc phn ng axit baz

    TT Tiu ch nh gi

    H nh tng c to

    thnh t phn ng oxi

    ha kh

    H nh tng c to thnh

    t phn ng trung ha

    1 Nhit cao nht t c Tmax

    , o

    C 98 110

    2 Kh nng ha tan LPA, % 77 80, ng nht

    3 bn nh Kh bn Bn

    4 nht Thp Thp

    5 pH < 7 9

    6 Cht HBM S dng h cht HBM Khng phi s dng cht HBM

    7 Sn phm ph ca phn ng To ra Nit, mui NaCl Cc cht hu c d b ra tri sau

    khi x l

    3.4. Kt qu th nghim ngn nga LPA

    c ch s lng ng ca cc parafin, chng ti tin hnh

    th nghim i vi cc ha phm ngn nga s lng ng ny. Mt

    trong cc ha phm s dng hin nay rt ph bin l dng ha

  • 19

    phm lm gim nhit ng c ca du th (PPD) kt hp vi mt

    s cc ha phm khc (activator) ngn nga s lng ng ca

    parafin trong khai thc du th.

    3.4.1. La chn PPD v du th ph hp

    i tng nghin cu trong khun kh lun n ny l du th

    ca 2 ging 1002 v 1023 thuc gin 10 M Bch H. Trn c s 2

    loi PPD ang c x nghip khai thc VSP s dng ( VX7484

    ca Nalco, Sepaflux EC 3363) v 2 loi PPD c thu thp trn th

    trng ( Basofux PD4119 ca BASF, PAO 83363 ca Baker

    Hughes) tin hnh la chn ra mt loi PPD v mt mu du th ph

    hp vi nhau nht. Mi loi du c tin hnh th ln lt vi tng

    loi PPD trn vi nhng hm lng PPD khc nhau (200, 400, 600,

    800, 1000, 1200, 1400, 1500, 1600 ppm). Qu trnh nh lng cho

    mi loi PPD c tin hnh nh sau:

    3.4.2. Kt qu la chn PPD

    3.4.2.1. Kt qu xc nh nhit ng c ca mu du khi nh

    lng bng Basoflux PD 4119

    3.4.2.2. Kt qu xc nh nhit ng c ca mu du khi nh

    lng bng Sepaflux ES-3363

    Hnh 3.15: Quan h gia hm lng PPD Sepafux ES-3363 thm vo du vi

    nhit ng c ca cc mu du th

  • 20

    3.4.2.3. Kt qu xc nh nhit ng c ca mu du khi nh

    lng bng VX 7484

    3.4.2.4. Kt qu xc nh nhit ng c ca mu du khi nh

    lng bng PAO 83363

    Nhn xt: Cng mt loi PPD vi cng mt hm lng nh nhau th

    tc dng trn cc loi du th khc nhau cng khc nhau. Vi hm

    lng PPD Sepaflux ES-3363 l 1000ppm, trn mu du th ging

    1002 nhit ng c l 18oC cn trn mu du th ging 1023 l

    9oC.

    3.4.3. La chn, xc nh hm lng dung mi pha PPD

    Vi nhng tiu ch la chn dung mi pha long ra nhm tc gi

    la chn dung mi pha long PPD l du Diezen do du Diezen l

    loi dung mi thng dng, ho tan tt PPD, rt d mua, t c hi i

    vi con ngi, c thnh phn tng ng vi thnh phn ca du

    th nn tan hon ton trong du th, khi tan vo du th khng lm

    nh hng xu ti cht lng du th. Hn na, hin ti vic s dng

    v cung cp du Diezen ti cc gin ca Vietsovpetro rt ph bin

    v thng xuyn nn s dng du Diezen pha long PPD ti gin

    rt thun tin. S dng t l pha long PPD bng Diezen l

    PPD/Diezen = 1/1.

    3.4.4. Ch to h ha phm activator

    Nhng alcohol c dng kho st kh nng tng tc vi

    Sepafux ES-3363 gm: Metanol, Etanol, Propanol, N-butanol, Iso-

    butanol, Etylen glycol, Pentanol, Stearyl alcohol. T l gia Sepafux

    ES-3363 : alcohol = 1 : 1

    iu kin tin hnh: - Nhit 25oC; - T l activator/PPD = 1/1

    (40ml activator v 40ml PPD pha long bng Diezen)

  • 21

    Nhn xt: Ch c nhng alcohol n chc l c kh nng tng tc

    vi ha phm PPD ( y l Sepafux ES-3363); n-butanol v iso-

    butanol l cho kt qu tt nht.

    Kt qu kho st tng tc ca Sepaflux ES-3363 vi nhng loi

    activator ch to c

    Sau khi xc nh c nhng alcohol c kh nng tng tc

    tt nht vi PPD Sepaflux ES-3363 gm n-butanol v iso-butanol,

    tin hnh phi trn hai loi alochol ny vi nhau theo nhng t l (%

    th tch) khc nhau t xc nh c ho phm activator vi t

    l ca n-butanol vi iso-butanol ti u, c kh nng tng tc tt

    nht vi PPD Sepaflux ES-3363. Qu trnh kho st ny c nh

    gi thng qua: khi lng gel thu c sau ly tm siu tc sn phm

    tng tc gia Sepaflux ES-3363 vi activator; Ch tiu bn gel

    v nh gi qua vic th nghim trc tip trn m hnh th nghim.

    iu kin tin hnh: - Nhit 25oC; - T l activator/PPD = 1/1

    (40ml activator v 40ml PPD pha long bng Diezen)

    nh gi qua ly tm siu tc sn phm tng tc gia

    Sepaflux ES-3363 vi ho phm activator ch to c

    Nhn xt: vi tt c nhng hn hp activator ca n-butanol v

    iso-butanol sn phm gel thu c khi cho tng tc vi PPD

    Sepaflux ES-3363 u l dng gel. Qua kt qu o bn gel trn

    my fann rheometer model 286 nhn thy rng, bn gel ca

    nhng ho phm activator vi nhng hm lng n-butanol v iso-

    butanol khc nhau cng thay i khi hm lng ca n-butanol thay

    i, bn gel t gi tr cao nht ng vi ho phm activator c

    hm lng 60% n-butanol, 40% iso-butanol theo th tch.

    nh gi qua th nghim trn m hnh th nghim

  • 22

    iu kin tin hnh th nghim: - Nhit ct cha vt liu xp:

    60oC; - rng hiu dng ca vt liu xp: 37.5%; - Nhit

    du thng cha: 60oC; - Tng lng du th qua m hnh:

    2000ml; - T l ho phm activator/PPD = 1/1. Bng 3.11: nh hng ca hm lng n-butanol trong hn hp vi iso-butanol

    (hn hp activator) ti kh nng nh hp ph PPD vo dng du (nh gi qua

    nhit ng c ca du theo th tch du tch ly qua m hnh)

    TT

    Hm lng n-butanol

    trong hh vi iso-

    butanol, %V Nhit ng c ca du, oC

    n-

    butanol

    iso-

    butanol

    Th tch du tch ly qua m hnh, ml

    200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

    1 10 90 9 9 9 21 21 21 24 24 30 30

    2 20 80 9 9 15 21 21 27 30 30 30 30

    3 30 70 6 9 15 15 15 27 27 30 30 30

    4 40 60 9 9 9 21 21 21 24 24 27 27

    5 50 50 6 15 15 24 24 24 24 27 27 27

    6 60 40 6 9 9 9 9 9 21 21 24 27

    7 70 30 6 9 9 9 15 21 21 24 27 27

    8 80 20 6 6 6 6 15 15 24 24 27 27

    9 90 10 9 12 12 12 27 27 27 30 30 30

    Nhn xt: Trong cc t l ca n-

    butanol trong hn hp vi iso-

    butanol (ho phm activator) th

    nghim trn m hnh th t l

    60% n-butanol l cho kt qu

    gim nhit ng c du th

    chy qua lp vt liu xp theo

    th tch du tch ly l tt nht.

    Hnh 3.16: Quan h gia nhit

    ng c ca du vi th tch du tch

    ly qua m hnh vi nhng hm

    lng n-butanol khc nhau trong hn

    hp vi iso-butanol ( rng hiu

    dng vt liu xp 37,5%)

    T y chng ti chn h ho phm activator ch to c gm 60%

    n-butanol v 40% iso-butanol l ho phm activator VCA-12.

  • 23

    Bng 3.12: Th nghim i chng kh nng gim nhit ng c ca du khi

    s dng ho phm activator EC 6443A ca Nalco v ho phm activator VCA12

    ch to c trn m hnh va

    TT

    Th tch du

    tch ly qua m

    hnh, ml

    Nhit ng c ca du, oC

    Ho phm activator

    EC6443A (Nalco)

    Ho phm activator

    VCA-12

    1 200 9 9

    2 400 9 9

    3 600 9 9

    4 800 9 12

    5 1000 15 18

    6 1200 21 21

    7 1400 21 21

    8 1600 27 27

    9 1800 27 30

    10 2000 30 30

    Hnh 3.17: Quan h gia nhit ng c ca du theo th tch du tch ly

    qua m hnh va khi s dng hai loi activator VCA-12 v EC 6443A

    Nhn xt: Kt qu thu c khi th nghim trn m hnh va vi hai

    loi ho phm activator cng mt iu kin tin hnh thy rng ho

    phm activator ch to c (VCA-12) c hot tnh tng ng vi

    hot tnh ca ho phm activator thng mi EC6443A. iu ny

    chng t rng ho phm activator ch to c hon ton c th s

    dng cho cng ngh ngn nga lng ng paraffin bng phng

    php hp ph PPD ln b mt va.

  • 24

    KT LUN

    1. nghin cu c h thng mt s h nh tng sinh nhit trn c

    s ca cc phn ng ha hc nh phn ng oxi ha kh, trung ha

    gia cc axit baz hu c nhm mc ch x l lng ng parafin

    trong ng ng khai thc cc ging khai thc gaslift Vit Nam;

    2. nghin cu tm c cc iu kin to thnh vi nh nc trong

    du W/O ca cc h dung dch nc NH4Cl+CH3COOH/Du, dung

    dch nc NaNO2/Du c bn vng tha mn yu cu cng ngh

    x l LPA ng khai thc gaslift: - Nng NH4Cl:4M; - Nng

    xc tc CH3COOH: 1,2M; - Nng NaNO2: 4M; - Cht HBM:

    hn hp 60% ethoxylate v 40% span 80; 3%; - Dung mi: hn hp

    20% xylen v 80% kerosen; - Tc khuy: 2 000 2 500

    vng/pht; - Nhit pha lin tc: 35oC; - Thi gian khuy: 7 pht;

    3. nghin cu ch to thnh cng v tm c cc iu kin ti u

    cho s hnh thnh cc h nh tng: cht hu c phn cc ( l cc

    axit hu c hay cc baz hu c) x l LPA trong ng khai thc

    m khai thc gaslift: - Baz: n-butylamin; - Axit: l hn hp ca

    50% axit acetic v 50% LAS; - T l axit:baz = 1:1,2; - Hn hp

    dung mi: 10% xylen : 90% kerosen.

    4. th nghim tc dng loi b LPA quy m phng th

    nghim ca hai h ha phm oxi ha kh v axit baz, vi kh

    nng loi b LPA tng ng l 77% v >88%;

    5. nghin cu a ra phng php s dng cht h im ng c

    PPD c ch s lng ng parafin, l PPD Sepaflux ES-3363.

    ng thi a ra mt h activator c tc dng khng km activator

    nhp ngoi trong vic ngn nga LPA. H activator ny l h ha

    phm VCA-12 bao gm 60% n-butanol v 40% iso-butanol.

  • DANH MC CC CNG TRNH CNG B

    CA LUN N

    1. Nguyn Th Thu H, Nguyn Tn Hoa, Nguyn Khnh Ton,

    Hoa Hu Thu (2013) Nghin cu x l lng ng parafin cho

    mt s ging du c khai thc bng bm p kh (gaslift)

    phn I. Tp ch Ha hc v ng dng, 6(22), Tr. 19-22.

    2. Nguyn Th Thu H, Nguyn Khnh Ton, Nguyn Tn Hoa,

    Hoa Hu Thu (2013) Nghin cu cng ngh loi b lng ng

    parafin (LPA) bng vi nh tng sinh nhit ging khai thc

    du th bng bm p kh Vit Nam. Tp ch Ha hc, T.

    51(6ABC), Tr. 563-567.

    3. Nguyn Th Thu H, Nguyn Tn Hoa, Nguyn Khnh Ton,

    Hoa Hu Thu (2014) Nghin cu x l lng ng parafin cho

    mt s ging du c khai thc bng bm p kh (gaslift)

    phn II. Tp ch Ha hc v ng dng, 1(23), Tr. 30-34.

    4. Nguyn Th Thu H, Nguyn Tn Hoa, Quang Thnh, Hoa

    Hu Thu (2014) Vai tr ca cht hot ng trong h thng

    Dung mi cht gim nhit ng c cht hot ng (DM-

    PPD-Act) dng x l lng ng parafin cc ging khai

    thc. Tp ch Khoa hc HQGHN, T. 30(5S), Tr. 162-169.

    5. Nguyn Th Thu H, Nguyn Tn Hoa, Quang Thnh, Hoa

    Hu Thu, Trn Th Nh Mai (2014) Nghin cu cng ngh loi

    b lng ng paraffin (LPA) bng phng php s dng cht

    h im ng c (PPDs) ging khai thc du th bng bm

    p kh (gaslift) Vit Nam. Tp ch Khoa hc HQGHN, T.

    30(6S), Tr. 61-68.