Влияние магнитной обработки и оксигидратов железа на структурно-реологические свойства нефти

В настоящее время увеличивается добыча высокопарафинистых и высоковязких нефтей, характеризующихся высокой температурой застывания и аномально высокой вязкостью. Такие нефти в процессе добычи, транспорта и хранения с понижением температуры значительно ухудшают свои структурнореологические характеристики, что приводит к износу оборудования, дополнительным материальным затратам и ухудшению экологической ситуации на промысле и при транспортировке нефти по трубопроводам. Применение различных вариантов физических полей при воздействии на нефтесодержащие системы с целью изменения их свойств вызывает высокий интерес у исследователей, так как позволяет с учетом индивидуальных особенностей и при правильном выборе типа воздействия перестраивать структуру в нужном направлении. Так, в магнитном поле может наблюдаться снижение вязкостно-температурных характеристик нефтей за счет разрыва слабых межмолекулярных или водородных связей молекулярных комплексов (кластеров). В работе исследовано влияния магнитного поля и добавок 0,01 мас. % оксигидратов железа на две высокопарафинистые нефти, различающиеся содержанием смол, асфальтенов и парафиновых углеводородов, для улучшения их структурно-реологических свойств. Изучена возможность использования в качестве добавок кристаллического ферромагнитного оксида железа Fe2O3, а также обладающего парамагнитными свойствами оксигидрата железа, полученного при прокаливании при 250°С минерального осадка очистки артезианской воды из отстойника водозабора Томского Академгородка. Осадок водоочистки во влажном состоянии имеет гелеобразную консистенцию светло-коричневого цвета, а при высыхании твердеет, но легко растирается в мелкодисперсный порошок. Исследование влияния на структурно-реологические характеристики высокопарафинистых нефтей различного состава добавок оксигидратов железа с последующей магнитной обработкой показало, что магнитное поле снижает только значения параметров, характеризующих поведение нефти в состоянии покоя (предела текучести и статической вязкости). Ввод в нефти 0,01 мас. % парамагнитного железа с последующей магнитной обработкой не приводит к значительным изменениям вязкостно-температурных и энергетических характеристик, а обработка полем нефти с добавками ферромагнитного оксида железа сопровождается значительным увеличением вязкости. Представленные в работе результаты не подтверждают сделанные раннее в литературе выводы, что взаимодействие с магнитным полем ферромагнитных частиц приводит к разрушению существующих в нефти коллоидных агрегатов, влияющих на вязкостно-температурные характеристики добываемой нефти. Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ключевые слова

Авторы

Ссылки