Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Потери от коррозии в системах поддержания пластового давления. Выбор первоочередного объекта противокоррозионной защиты 8
I. Краткий обзор развития методов искусственного заводнения нефтяных пластов, используемых для повышения нефтеотдачи ... 8
2. Рост металлофонда систем заводнения нефтяных пластов. Повышение коррозионности условий эксплуатации металла систем заводнения 12
3. Основные составляющие потерь от коррозии в системах заводнения нефтяных пластов... 20
4. Величина потерь от коррозии в системах заводнения нефтяных пластов сточными неф
тепромысловыми водами в условиях отсутствия противокоррозионной защиты. Первоочередной объект защиты 33
5. Обзор состояния проблемы' 55
ГЛАВА 2. Методика определения экономической эффективности противокоррозионных мероприятий в системах поддержания пластового давления 67
I. Расчет годового народнохозяйственного эффекта от производства и использования новых средств борьбы с коррозией 70
2. Отражение экономической эффективности новых средств борьбы с коррозией в нормах, нормативах, в плановых и отчетных показателях 91
ГЛАВА 3. Сравнительная экономическая эффективность средств борьбы с коррозией водоводов. Исследование областей их экономически эффективного применения . 100
I. Исследование сравнительной экономической эффективности средств борьбы с коррозией водоводов. Выбор наиболее эффективных вариантов противокоррозионной защиты .... 100
2. Исследование областей экономически эффективного применения средств борьбы с кор
розией в зависимости от достигаемой долговечности водоводов ПО
3. Исследование областей экономически эффективного применения средств борьбы с кор
розией комплексного действия 114
ГЛАВА. 4. Фактическая эффективность производства и применения средств борьбы с коррозией водоводов в производственном объединении "Еуйбышевнефть" 124
I. Фактическая народнохозяйственная эффективность производства и использования средств борьбы с коррозией водоводов 124
2. Влияние средств борьбы с коррозией водоводов на основные показатели хозрасчетной деятельности предприятия. Хозрасчетная эффективность применения средств борьбы
с коррозией 139
3. Условия экономически эффективного применения средств борьбы с коррозией водоводов 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 154
ПРИЛОЖЕНИЕ 159
ЛИТЕРАТУРА 195
- Краткий обзор развития методов искусственного заводнения нефтяных пластов, используемых для повышения нефтеотдачи
- Расчет годового народнохозяйственного эффекта от производства и использования новых средств борьбы с коррозией
- Исследование сравнительной экономической эффективности средств борьбы с коррозией водоводов. Выбор наиболее эффективных вариантов противокоррозионной защиты
- Фактическая народнохозяйственная эффективность производства и использования средств борьбы с коррозией водоводов
Введение к работе
В решениях ХХУІ съезда КПСС подчеркнута высокая зависимость успехов всего народного хозяйства от повышения эффективности добывающей промышленности. Значительные резервы роста эффективности добычи нефти заключаются в решении проблемы коррозии, острота которой обусловлена спецификой нефтяной промышленности, сочетающей высокую металлоемкость с высококоррозионными условиями эксплуатации. Более 20% всех потерь от коррозии в отрасли связано с поддержанием пластового давления (ІШД) - основного метода разработки нефтяных местороздении, применение которого обеспечивает дополнительную добычу нефти в размере 63% общей добычи. Коррозия в системах ГШД более чем на 2,5% увеличивает затраты на добычу нефти, ведет к росту расхода металла, снижает эффективность заводнения, имеет отрицательные экологические последствия.
Потери от коррозии в системах ПОД отрасли имеют тенденцию роста, основными причинами которого являются: непрерывное возрастание металлофонда систем, в связи с расширением масштабов применения метода заводнения, увеличение объемов закачки сточных нефтепромысловых вод и др. В настоящее время в системах ШД сосредоточено более 14% металлофонда отрасли, около 40% которого эксплуатируется в контакте с высокоагрессивными средами.
Существенные социально-экономические последствия коррозии в системах ШД определяют актуальность проведения экономических исследований, направленных на повышение эффективности противокоррозионной защиты объекта.
За последние годы исследование влияния коррозии на технико-экономические показатели нефтедобычи велось в направлении более полной оценки соответствующих потерь и определения экономической эффективности различных средств противокоррозионной защиты. Однако в проблеме борьбы с коррозией в системах ППД имеется ряд нерешенных задач. До настоящего времени не разработаны в достаточной степени методические положения оценки экономических последствий коррозии, не исчерпаны возможности дальнейшего совершенствования методических приемов определения экономической эффективности противокоррозионных мероприятий, не ведутся широкие исследования сравнительной экономической эффективности средств борьбы с коррозией, не определены пределы их экономически целесообразного внедрения.
Б связи с этим общая цель работы заключается в повышении качества оценок экономической эффективности противокоррозионных мероприятий в системах ППД, выборе наиболее перспективных направлений в решении проблемы борьбы с коррозией, определении областей экономически эффективного внедрения средств противокоррозионной защиты, изыскании путей уменьшения потерь экономического эффекта в сфере потребления.
Для достижения указанной цели автором проведены исследования по следующим направлениям: анализ последствий коррозии в системах ППД и разработка методических приемов их экономической оценки; разработка методических вопросов выбора наиболее эффективных средств противокоррозионной защиты; определение сравнительной экономической эффективности различных средств борьбы с коррозией, установление экономически целесообразных пределов их внедрения; анализ современного состояния и эффективности основных методов противокоррозионной защиты в отрасли. Вскрытие резервов роста эффективности применения средств борьбы с коррозией за счет повышения культуры использования.
Поставленные задачи решены применительно к средствам борьбы с коррозией водоводов, которые являются одним из существенных элементов систем ППД. Предприятием на примере которого выполнено исследование, является производственное объединение (ПО) "Куйбышевнефть", сохраняющее свое значение как важный район нефтедобычи. Объединение относится к числу первых районов, где была широко применена новая технология добычи нефти путем заводнения нефтеносных пластов, а также впервые апробированы и внедрены многие новые методы заводнения. В составе закачиваемых сточных нефтепромысловых вод представлены все основные типы коррозионных сред, используемых для нагнетания и на других крупнейших месторождениях страны. 84% закачиваемых сточных вод относится к сероводородеодержащим средам, обладающим наиболее высокой коррозионностью. В объединении накоплен богатый опыт применения средств борьбы с коррозией, в частности, ингибиторной защиты.
Рассмотренные в работе средства борьбы с коррозией представлены в основном специальными и технологическими методами защиты, применение которых характерно для месторождений ПО "Куйбышевнефть" и других объединений, длительное время эксплуатирующихся в условиях закачки высокоагрессивных сред.
Проведенные исследования непосредственно связаны с решениями партии и правительства в области совершенствования и усилении воздействия экономических мер на повышение эффективности производства, снижения материальных и трудовых затрат, экономии металла, охраны окружающей среды.
Краткий обзор развития методов искусственного заводнения нефтяных пластов, используемых для повышения нефтеотдачи
По мнению большинства специалистов, несмотря на создание и развитие других методов повышения нефтеотдачи (термические, вытеснение газом и др.). заводнение в ближайшие десятилетия сохранит свое значение основного метода разработки нефтяных месторождений [5.1] . Это же мнение было высказано и на проходившем в сентябре 1979 г. в Бухаресте X Мировом нефтяном конгрессе [4.1] .
Экономическая эффективность применения искусственного заводнения определяется увеличением нефтеотдачи пластов, продлением менее трудоемкого фонтанного способа добычи, сокращением сроков разработки месторождений. Широкое внедрение технологии искусственного заводнения создало условия для достижения устойчивого уровня добычи нефти и улучшения стоимостных показателей нефтедобычи.
Впервые в мире технология добычи нефти путем искусственного заводнения пласта была предложена геологом Джоном Карлом в 1880 г. на промыслах Пенсильвании (США), но в то время это предложение принято не было [3.1] . Хотя работы по заводнению нефтяных пластов известны в США значительно раньше, чем в СССР [3.2, 3.3], однако широкое его промышленное внедрение относится к периоду второй мировой воины, когда в 1942-1943 гг. началась интенсивная закачка воды в пласт на месторождении "Воеточный Техас". После освоения метода на этом месторождении применение его в США. быстро расширяется. В настоящее время за счет заводнения в США получают 25$ от всей добычи нефти. В перспективе ожидается, что эта цифра будет возрастать [4.2].
В Канаде с помощью заводнения получают 90$ от общего объема добычи нефти с применением методов повышения нефтеотдачи [4.3].
В СССР промышленное нагнетание воды впервые было осуществлено в 1943-1944 гг. на промыслах Доссор и Макат Казахской ССР. Несмотря на ряд неблагоприятных условий, например, высокая (до 95/0 обводненность участков, процесс площадного заводнения сразу же показал высокую эффективность [3.4]. После первого успешного опыта интенсификации нефтедобычи при помощи закачки воды в пласт применение этого метода быстро распространяется (особенно на месторождениях Башкирии и Татарии). В настоящее время из пластов, разрабатываемых с. ППД, получают 89$ всей добываемой нефти.
Расчет годового народнохозяйственного эффекта от производства и использования новых средств борьбы с коррозией
Общие положения отражения влияния годового экономического эффекта, а также составляющих его элементов на плановые и отчетные показатели, нормы и нормативы, применяемые при разработке пятилетних и годовых планов, изложены в [6.5] и здесь не приводятся.
Отражение экономического эффекта и составляющих его элементов производится по следующим основным показателям: годовой объем закачки жидкости в нефтяные пласты (годовой объем добычи нефти); себестоимость добычи нефти; прибыль, капитальные вложения, необходимые для реализации мероприятия; производительность труда; условное высвобождение работающих; удельный расход материалов и энергии (по основным видам); фондоотдача.
Приводимые ниже формулы изложены применительно к новым средствам борьбы с коррозией водоводов.
I. Планируемое (фактическое) снижение себестоимости от внедрения нового средства борьбы с коррозией водоводов систем заводнения нефтяных пластов у потребителя определяется по формуле
Исследование сравнительной экономической эффективности средств борьбы с коррозией водоводов. Выбор наиболее эффективных вариантов противокоррозионной защиты
Решение проблемы борьбы с коррозией в системах заводнения нефтяных пластов можно разделить на две части:
I борьба с коррозией в системах заводнения месторождений, вновь вводимых в разработку.
В этом случае задача заключается в том, чтобы не допустить возникновения условий, порождающих и интенсифицирующих коррозию. Здесь наиболее целесообразно применение средств, предотвращающих ситуацию возникновения коррозии в системе, таких, как создание герметизированных систем сбора, транспорта и закачки жидкости, применение бактерицидов и т.д.;
II борьба с коррозией в давно эксплуатируемых системах, где коррозия уже существует.
Здесь на первый план выступают специальные и технологические методы защиты, не изменяющие коррозионности среды, но замедляющие (устраняющие) процесс коррозии, принте не ние большинства из которых не требует перестройки сложившейся технологии сбора, транспорта и закачки воды и обеспечивает получение быстрой отдачи. В их числе можно назвать применение ингибиторов коррозии, труб с покрытиями, труб из неметаллических материалов и т.д. Последнее характерно для систем заводнения нефтяных пластов ПО "Куйбышевнефть", длительное время эксплуатирующихся в условиях закачки высокоагрессивных сред.
В числе включенных в исследование средств борьбы с коррозией водоводов - группа ингибиторов, синтезированных на основе синтетических пиридиновых оснований. Эта группа представлена ингибитором Север-1, а также рядом ингибиторов типа "Д" (И-5-ДТМ, И-5-ДНК, И-4-Д, И-4-Д(М), И-2І-Д), разработка которых ведется в связи с расширением ассортимента ингибиторов, а также с целью улучшению их защитных и технологических свойств. Представитель ингибиторов коррозии, синтезированных на основе катионно-активных ПАВ и являющихся сугубо индивидуальными веществами, - ингибитор Д0Н-ІІ. Все перечисленные ингибиторы синтезированы НИЖЖ (г.Ярославль). Технология их применения раз - 102 работана ВНИИТнефть [8.1, 8.5, 8.6, 6.6]. Стоимость производства ингибиторов принята в соответствии с [8.7]. Рекомендуемая технология использования ингибиторов в средах, содержащих сероводород, предусматривает подачу их на прием центробежных насосов. Продолжительность одной закачки - трое суток, периодичность закачки - 23-25 суток (Дон-11 - 35-40 суток). Средняя дозировка подачи ингибитора - 200 мг/л (Дон-11 - 100 мг/л, И-4-Д(М) - 600-800 мг/л) с усилением концентрации в первые 3 часа. Экономическая эффективность ингибиторов определяется возможностями увеличения сроков службы защищаемого оборудования в 1,5-2 раза, а вододиспергируемых ингибиторов - также более низкой стоимостью производства и исключением необходимости применения нефти для приготовления раствора ингибитора [5.29] . Важное достоинство ингибитора Дон-11 заключается в возможности полностью контролировать его количество в системе, утленьшить дозировку и увеличить период последействия
Фактическая народнохозяйственная эффективность производства и использования средств борьбы с коррозией водоводов
Основным методом противокоррозионной защиты водоводов сточных нефтепромысловых вод в объединении является применение ингибиторов коррозии. Для борьбы с коррозией в системах заводнения ежегодно расходуется более 1000 т ингибиторов общей стоимостью свыше 400 тыс.руб. Из общего количества ингибиторов более 70$ используется для борьбы с коррозией в средах, содержащих сероводород, и около 30$ - в железосодержащих средах.
При помощи ингибиторов коррозии в настоящее время обрабатывается 91,2$ сточных нефтепромысловых вод, содержащих сероводород, и около 90$ - сточных железосодержащих вод. В целом по объединению при помощи ингибиторов коррозии защищается более 80$ общего количества оборудования и коммуникаций систем заводнения нефтяных пластов сточными нефтепромысловыми водами.
В средах, содержащих сероводород, наиболее широкое применение нашел ингибитор Север-1 (90,7$ от общего потребления ингибиторов сероводородосодержащих сред). Важным его достоинством является низкая температура застывания. Это обеспечивает возможность его применения в северных районах, а также не затрудняет работы с ним в зимнее время.
Промышленное внедрение ингибитора началось в объединении с 1974-1975 гг. В настоящее время он применяется для противокоррозионной защиты во всех крупнейших системах заводнения, которые включают в свой состав водоводы протяженностью 204,2 км (69,9% от общей протяженности водоводов сточных сероводородосо-держащих вод). Объединение является основным потребителем этого ингибитора в отрасли. Получаемые им годовые фонды реагента составляют более 50% годового объема его производства.
Исследования показали, что длительное применение ингибитора Север-1 при соблюдении разаработанной технологии закачки существенно снижает потери от коррозии. Отмечены значительные колебания технической эффективности ингибитора при его применении в различных системах, а также в различные периоды времени в одной и той же системе. Некоторые основные причины таких колебаний будут рассмотрены ниже (3 настоящей главы).
Установлено, что многолетнее применение ингибитора с соблюдением рекомендованной технологии, как, например, на Покровском месторождении, обеспечивает снижение частоты порывов водоводов в два и более раз (до 5-6 на км в год). Ингибирова-ние позволяет значительно увеличить срок службы водоводов до выбытия. В процессе исследования было выявлено также отрицательное последствие применения ингибитора. Установлено, что закачка реагента ведет к увеличению числа промывок и кислотных обработок призабойной зоны пласта, что можно объяснить увели чением содержания в воде нефти, используемой для приготовления раствора ингибитора [5.17].
