A comparative analysis of the instrumental base and test methods for qualitative and quantitative studies of waxing processes and the selection of wax inhibitors is presented. The drawbacks of the static test methods used are substantiated, which allow, at best, to estimate the intensity or indirect indicators characterizing the dynamics of the pipe waxing process in model laboratory conditions, the results of which are suitable only for solving a narrow range of problems - comparing the tendency of different oil composition to form wax deposits and the effectiveness of wax inhibitors. The data obtained in this way, even in a wide temperature range, do not effectively predict the course and development of the process under conditions of various regimes of oil flow modes through non-isothermal pipelines. In particular, the ineffectiveness of the used depressor inhibitors on commercial oils under prolonged test conditions has been experimentally proved, where the latter can act as surfactants that, on the one hand, reduce the amount of deposits in the flow and at the same time prevent the washout of the already formed layer in the near-wall zone. It is noted that temperature conditions are only a factor in the formation of the deposits themselves, and do not determine the dynamics of their accumulation on the inner surface of the pipe wall. To assess the kinetics of the waxing process in time, only methods based on in-line tests are applicable. A thermohydraulic testing installation is proposed, developed for carrying out in-line experimental studies of the dynamics and kinetics of the wax deposition process of non-isothermal main oil pipelines, which reproduces conditions close to operating ones, not only taking into account unsteady heat-mass transfer and the level of shear stresses, but also flow regime modes, up to developed turbulent ones, at which they have the place where the surface layer of sediments was washed away due to pulsations in the wall zone for the possibility of applying the results of experimental studies from lab and testing installation data to the operating modes of oil pipelines, the boundary test conditions have been determined.

Представлен сравнительный анализ приборной базы и методов испытаний для качественных и количественных исследований процессов парафинизации и подбора ингибиторов парафиноотложений. Обоснованы недостатки применяемых методов статических испытаний, позволяющих, в лучшем случае, оценить интенсивность или косвенные показатели, характеризующие динамику процесса парафинизации труб в модельных лабораторных условиях. Результаты таких исследований пригодны только для решения узкого круга задач – сравнения склонности нефтей различного состава к образованию отложений и эффективности ингибиторов парафиноотложений. Данные, полученные подобным образом, даже в широком диапазоне температур, не позволяют эффективно прогнозировать протекание и развитие процесса в условиях различных режимов течения потока нефти по неизотермическим трубопроводам. В частности, экспериментально доказана неэффективность применяемых ингибиторов депрессорного типа при длительном режиме испытаний. Показано, что ингибиторы могут выступать в роли поверхностно-активных веществ, снижающих, с одной стороны, количество отложений в потоке и одновременно препятствующих смыву уже образовавшегося слоя в пристенной зоне. Отмечено, что температурные условия, являются лишь фактором образования самих отложений, но не определяют динамику их накопления на внутренней поверхности стенки трубы. Для оценки кинетики протекания процесса парафинизации во времени применимы только методы, основанные на поточных испытаниях. Предложен теплогидравлический стенд, разработанный для проведения поточных экспериментальных исследований динамики и кинетики процесса парафинизации неизотермических магистральных нефтепроводов. Стенд позволяет воспроизвести условия, близкие к эксплуатационным, с учетом не только нестационарного тепломассообмена и уровня касательным напряжений, но и режимов течения нефти, вплоть до развитых турбулентных, при которых происходят смывы поверхностного слоя отложений за счет пульсаций в пристенной зоне. Для обеспечения возможности переноса результатов лабораторных и стендовых исследований на действующие режимы нефтепроводов определены граничные условия испытаний.

This content is only available via PDF.
You can access this article if you purchase or spend a download.