Заходи щодо попередження та боротьби з ускладненнями при експлуатації свердловин
Геологічна характеристика Усть-Тегуського родовища, його літолого-стратиграфічний розріз, тектонічна будова. Властивості та склад пластових флюїдів. Запаси вуглеводнів. Потреба інгібітору для технології періодичного інгібування.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Існують загальновідомі методики та розрахункові формули. За ними можна визначити мінімально допустимий вибійний тиск, при якому починається руйнування гірських порід і, відповідно, винос хутряних домішок. Однак ці розрахунки дуже рідко застосовуються на практиці, оскільки в основному ставиться завдання досягти необхідного відбору рідини зі свердловини. Усвідомленим наслідком стає підвищений рівень мехпримесей, який впливатиме на знос устаткування.
Загальновідомою проблемою є якість технологічних розчинів. Необхідно визначати та контролювати певний показник КВЧ у рідинах глушення та промивних рідинах. Одним із ефективних способів підвищення якості приготування технологічних рідин є метод відстою.
До технічних способів запобігання або обмеження надходження мехпримесей в насосну установку відносяться установка фільтра приймання свердловини, установка фільтра над насосом. Технологічні методи збігаються з попередньою групою: зниження депресії на пласт, підвищення якості підготовки розчинів і закріплення проппанта.
Для запобігання виносу хутряних домішок та збільшення напрацювання на відмову внутріскважинного обладнання рекомендується поєднувати перелічені заходи, а саме:
-якісне промивання вибою після ремонту свердловини;
- впровадження свердловинних та насосних фільтрів або шламоуловлювачів;
- необхідний контроль за підготовкою та очищенням обладнання на поверхні перед спуском його у свердловину;
- Обмеження депресії на пласт;
- Застосування занурювального обладнання у зносостійкому виконанні.
2.3 Відкладення солей
1. Певний склад пластової рідини - висока обводненість, наявність розчинених та нерозчинених природних мінералів.
2. Зміни термобаричних умов у свердловині в процесі інтенсивного відбору рідини для підтримки проектних темпів розробки родовища, що призводять до випадання осаду. Так, зміщення робочої зони в ліву частину гідродинамічної характеристики призводить до підвищення температури рідини, що перекачується, і збільшення кавітаційних процесів і як наслідок випадання в осад.
3. Змішування пластових вод з водами іншого складу, що закачуються, може призвести до утворення солеутворюючих сполук і агресивного середовища.
4. Конструктивне виконання ЕЦН. Утворення застійних зон, корозія поверхні тощо.
Усі технології боротьби із солеотложениями діляться попередження і видалення солеотложения. Деякі відомості про технології корозійного захисту та їх розробників наводяться в таблиці
Методи попередження відкладення солей поділяються на фізичні, хімічні та технологічні. Фізичні методи діляться вплив на продукцію магнітним полем чи акустичним полем. Технологічні – це захисні покриття, підбір та підготовка робочого агента для системи підтримки пластового тиску. Також до технологічних методів відноситься зміна технологічних режимів роботи свердловин та насосного обладнання. Четвертаскладова - обмеження водопритоків у свердловині. П'ята – це турбулізація потоків, застосування хвостовиків та солесборників. Також до методів попередження солевідкладення належать хімічні методи – це застосування різних інгібіторів солевідкладень.
Класифікація методів попередження солевідкладення
Методи боротьби із солевідкладеннями
Серія інгібіторів та розчинників солевідкладень «Сонсол».
Серія інгібіторів та розчинників солевідкладень «Descum».
Інкапсульований інгібітор солевідкладень «Captron75»
Повний набір інгібіторів та розчинників солеутворень.
Інгібітори солевідкладень серії «Акватек»
Свердловинний капілярний трубопровід СКТ-2250.
Комплект для подачі хімреагенту в інтервал перфорації КУП-60.
Полімерні армовані трубопроводи для подачі хімреагентів у систему нафтозбору та ППД.
Дозування для подачі хімічних реагентів.
Комплекс обладнання подачі реагенту (ОПР) для дозованої подачі хімічного реагенту трубопроводи, нафто-і газодобувні свердловини.
Занурювальний контейнер-дозатор інгібітору.
Серія контейнерів з реагентами "Тріл".
Integra Tech Associates
Магнітна обробка із застосуванням постійних магнітів.
Magnetic Technology Australia
Магнітна обробка із застосуванням постійних магнітів.
Магнітне оброблення системним активатором NBF-1A.
Expro Group та Shell
Генератор високочастотних коливань.
Технологія обмеження водопритоку в свердловину
Вибір та підготовка агента (води) у системі ППД
Захист від сольових відкладень на занурювальному устаткуванні, НКТ, систем транспорту та підготовки нафти та газу за допомогою високошвидкісного напилення.
ОПІтехнологій нанесення наноструктурованих покриттів (разом з РОСНАНО).
Полімерні покриття деталей ЕЦН та НКТ на основі поліфеніленсульфіду (PPS).
Захисні покриття для робочих органів ЕЦН, в яких використовується матеріал поліфталамід з 30% склонаповненням Zytel HTN 51G45HSLR BK420.
Виготовлення робочих органів із захисним покриттям Pump Guard II.
ЕЦН із сходами з полімерних матеріалів.
Захист проточних каналів робочих органів та кінцевих елементів полімерними покриттями з гідрофобними властивостями.
До переваг магнітної обробки відноситься простота конструкції, до недоліків - необхідність монтажу підйомного обладнання, необхідність обробки продукції до початку кристалізації солей, тобто неможливість застосування при солеутворенні в привибійній зоні пласта.
До недоліків акустичного методу можна віднести складність конструкції. Крім того, метод не запобігає утворенню солей, а переносить утворення солей у продукцію, а результати неоднозначні.
Технологічні методи попередження солеотложений мають такі недоліки:
- Зміна технологічних параметрів можлива тільки при підземному ремонті на свердловині, і в деяких випадках можна отримати зниження видобутку нафти при зменшенні продуктивності УЕЦН;
- за методом турбулізації потоків ефект не можна гарантувати, а результат неоднозначний;
- обмеження водопритоків свердловини пов'язані зі значними витратами та складністю його реалізації;
- складність нанесення покриттів на поверхні, висока вартість та відносна недовговічність та крихкість покриттів.
- підвищені вимоги до сумісності інгібіторів та значні витрати на інгібітори.
Методи видалення неорганічнихсолей діляться на хімічні та механічні.
Хімічні, у свою чергу, поділяються на розчинення соляною кислотою з додаванням NaCl або без нього. Далі, перетворення солеотложения з подальшою обробкою продуктів реакції 10-15% соляною кислотою і, один з методів, це розчинення кислотами або обробка комплексоутворюючою сполуками. Механічні - це розбурювання та скреперування експлуатаційних колон.
До солей, що легко видаляються, відносяться карбонати кальцію. Для його видалення в основному застосовується соляна кислота. До важковидалених - сульфат кальцію, сульфат барію. Для видалення цих солей необхідно застосовувати луги, вуглекислий натрій, соляну кислоту, агенти, що хелатирують. Наприклад, карбонат кальцію реагує з соляною кислотою з утворенням хлориду кальцію, води та вуглекислого газу. Переваги даного методу - маловитратність та відносна простота у реалізації. Іноді виникає проблема корозії глибинасосного обладнання.
Методи видалення неорганічних солей
Для підбору інгібітора солеотложения у ВАТ «НижневартовскНИПИнефть» було проведено спеціальні дослідження. За результатами тестування встановлено інгібітори солевідкладення, сумісні з мінералізованою водою Усть-Тегуського родовища, що попутно видобувається.
Результати тестування на сумісність інгібіторів солевідкладення з водною водою, що попутно добувається, при 20 про С (8 годин)
Dodiscale V 2870K
2.4 Асфальто-смоло-парафінові відкладення
По-перше, це власне парафіни, що є вуглеводнями метанового ряду, а також асфальтосмолисті сполуки, силікагелеві смоли, масла, вода, сульфіди заліза, механічні домішки.
Характерною особливістю (незалежно від вмісту в них парафіну)є те, що вони завжди схильні до осадоутворення за відповідних термодинамічних умов.
Виділяють дві стадії освіти та зростання АСПО. Першою стадією є зародження центрів кристалізації і зростання кристалів парафіну безпосередньо на поверхні, що контактує з нафтою. На другій стадії відбувається осадження на покриту парафіном поверхню великих кристалів.
На освіту АСПО істотно впливають:
- зниження тиску на вибої свердловини та пов'язане з цим порушення гідродинамічної рівноваги газорідинної системи;
- Інтенсивне газовиділення;
- зменшення температури в пласті та стовбурі свердловини;
- зміна швидкості руху газорідинної суміші та окремих її компонентів;
- склад вуглеводнів у кожній фазі суміші;
- Співвідношення обсягу фаз;
- Стан поверхні труб.
Інтенсивність освіти АСПО залежить від переважання одного або кількох факторів, які можуть змінюватися за часом та глибиною, тому кількість та характер відкладень не є постійними.
Існує кілька найбільш відомих та активно застосовуваних у нафтовидобувній промисловості методів боротьби з АСПО. Але через різноманіття умов розробки родовищ і відмінності характеристик продукції, що видобувається, часто потрібен індивідуальний підхід і навіть розробка нових технологій.
З метою боротьби з АСПО передбачають проведення робіт із запобігання утворенню відкладень та їх видаленню.
Методи попередження освіти АСПО
До методів попередження утворення відкладень належать такі:
- хімічні - дозування в нафту або нафтову емульсію хімічних сполук, які мають певні властивості, зменшувати, а інодіповністю запобігати утворенню відкладень;
- фізичні – ґрунтуються на застосуванні електричних, магнітних, електромагнітних полів, механічних ультразвукових коливань;
- Гладкі покриття - знижують шорсткість поверхні сходів або насосно-компресорних труб, внаслідок чого зменшуються відкладення парафіну.
Хімічні методи базуються на дозуванні в продукцію, що видобувається, хімічних сполук, що зменшують, а іноді і повністю запобігають утворенню відкладень. В основі дії інгібіторів парафіновідкладення лежать адсорбційні процеси, що відбуваються на межі поділу між рідкою фазою та поверхнею металу труби.
Методи видалення АСПО
Хімічні реагенти поділяють на змочують, модифікатори, депресатори та диспергатори.
Змочують реагенти утворюють на поверхні металу гідрофільну плівку, що перешкоджає адгезії кристалів парафіну до труб, що створює умови для їх винесення потоком рідини.
Модифікатори взаємодіють із молекулами парафіну, перешкоджаючи процесу укрупнення кристалів. Це сприяє підтримці кристалів у зваженому стані у процесі їхнього руху.
Механізм дії депресаторів полягає в адсорбції молекул на кристалах парафіну, внаслідок чого утруднюється їх здатність до агрегації та накопичення.
Диспергатори - хімічні реагенти, що забезпечують утворення тонкодисперсної системи, яку забирає потік нафти, що перешкоджає відкладенню кристалів парафіну на стінках труб.
Поряд із високою вартістю суттєвим недоліком хімічного методу є складність підбору ефективного реагенту, пов'язана з постійною зміною умов експлуатації у процесі розробки родовища.
Фізичні методи заснованіна вплив механічних і ультразвукових коливань (вібраційні методи), а також електричних, магнітних і електромагнітних полів на продукцію, що видобувається і транспортується.
Вібраційні методи дозволяють створювати ультразвукові коливання в області парафіноутворення, які, впливаючи на кристали парафіну, викликають їхнє переміщення, що перешкоджає осадженню парафіну на стінках труб.
Вплив магнітних полів слід віднести до найперспективніших фізичних методів. Встановлено, що під впливом магнітного поля в рідині, що рухається, відбувається руйнування агрегатів, що складаються з субмікронних феромагнітних мікрочастинок сполук заліза, що знаходяться при концентрації 10-100 г./т в нафті і попутній воді. У кожному агрегаті міститься від кількох сотень до кількох тисяч мікрочастинок, тому руйнування агрегатів призводить до різкого (в 100-1000 разів) збільшення концентрації центрів кристалізації парафінів та формування на поверхні феромагнітних частинок бульбашок газу мікронних розмірів. В результаті руйнування агрегатів кристали парафіну випадають у вигляді тонкодисперсної, об'ємної, стійкої суспензії, а швидкість зростання відкладень зменшується пропорційно зменшенню середніх розмірів, що випали спільно зі смолами і асфальтенами в тверду фазу кристалів парафіну. Утворення мікробульбашок газу в центрах кристалізації після магнітної обробки, за даними деяких дослідників, створює газліфтний ефект, що веде до деякого зростання дебіту свердловин. У таблиці наведено деякі технології попередження освіти АСПО.
Вібраційні методи засновані на створенні в галузі парафіноутворення ультразвукових коливань, які, впливаючи на кристали парафіну, викликають їх мікропереміщення, що перешкоджає осадженню настінках труб.
Як метод запобігання АСПО слід окремо виділити застосування гладких захисних покриттів із лаків, скла та емалі. Встановлено, що що вище шорсткість поверхні, тим інтенсивніше парафинообразование, але в гладкої поверхні відкладення незначні.
Технології попередження освіти АСПО