Введение к работе
Актуальность темы исследования. Особенностью современного этапа развития нефтяной промышленности является увеличение доли месторождений вступивших в позднюю стадию разработки, которая характеризуется уменьшением дебита скважин, утяжелением нефти, высокой обводненностью продукции скважин и целым рядом осложнений в процессах добычи, транспорта и хранения нефти вследствие образования устойчивых эмульсий, асфальтосмолопарафиновых и солеотложений. Необходимость борьбы с указанными осложнениями стимулирует развитие исследований в области изучения причин возникновения этих негативных явлений и поиска эффективных методов их устранения. Решение названных задач не может иметь универсальный характер, поскольку каждая скважина индивидуальна, то есть отличается как технологическими параметрами функционирования, так и составом добываемой продукции. Кроме того, характерной особенностью поздней стадии разработки месторождений является своя «история» применения различных методов увеличения нефтеотдачи пласта. Следовательно, выбор средств и способов реагирования на осложнения, возникающие при разработке месторождений, подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении нефти требует своих подходов в каждом конкретном случае.
Нефть, являясь многокомпонентной системой, определенным образом откликается на изменяющиеся внешние условия и склонна к структурообразованию. Так, например, при понижении температуры проявляется сложный характер взаимодействий компонентов нефти, приводящий к выделению кристаллической фазы и последующему образованию асфальтосмолопарафиновых отложений на поверхности нефтепромыслового оборудования. Контакт нефти с пластовой водой так же способствует активному фазообразованию в нефтяной системе, приводящему к появлению устойчивых водонефтяных эмульсий с развитой границей раздела фаз, на которой адсорбируются высокомолекулярные полярные и неполярные компоненты нефти. Каждое из этих явлений по отдельности давно известно. Изучению закономерностей образования и разработке методов удаления асфальтосмолопарафиновых отложений, возникновению и разрушению водонефтяных эмульсий на различных стадиях технологического процесса добычи, подготовки, транспорта и хранения нефти уделено большое внимание как в научно-технической литературе, так и в технической документации, регламентирующей различные технологические операции по борьбе с осложнениями. Однако современные условия эксплуатации месторождений, вступивших в позднюю стадию разработки, выдвигают в ряд актуальных задачу комплексного решения проблем, связанных с осложнениями. Одним из таких решений является ингибирование асфальтосмоло-парафиновых отложений в условиях высокой обводненности продукции скважин.
Целью диссертационной работы является исследование процесса образования асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) из высокообводненных нефтей месторождений Волгоградской области и разработка научно-обоснованного подхода к выбору ингибиторов АСПО для нефти в условиях высокого содержания попутнодобываемой воды.
Основные задачи исследования:
-
изучение, обобщение и анализ передового опыта по методам борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями при эксплуатации нефтяных и газовых скважин;
-
детальное изучение группового-химического состава нефтей пяти месторождений Волгоградской области с использованием современных методов исследования;
-
оценка влияния степени обводненности нефти на состав и массу образующихся асфальтосмолопарафиновых отложений на холодной поверхности;
-
разработка ингибитора АСПО с целью предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений из обводненной нефти Дудаченского месторождения Волгоградской области;
Научная новизна работы
1. Применен новый методологический подход, основанный на использовании современных методов исследования: ГЖХ, ИКС, к выявлению взаимосвязи между групповым химическим составом и низкотемпературными свойствами нефти: температурой застывания, склонностью к образованию асфальто-смолопарафиновых отложений.
2. На основе комплексного подхода к изучению группового химического состава органических компонентов, участвующих в образовании природных и искусственных эмульсий объяснены основные причины их стабильности и повышенного осадкообразования на холодной поверхности.
Практическая ценность работы
1. По результатам выполненного в работе детального исследования процесса образования асфальтосмолопарафиновых отложений из обводненной парафинистой нефти Дудаченского месторождения Волгоградской области предложен комплексный ингибитор-деэмульгатор, эффективность которого составляет 82,5% при дозировке 600 мл /т скважинной жидкости, содержащей 60% природной эмульсии.
2. Предложены рекомендации для выбора технологических параметров дозирования ингибитора в скважину, основанные на расчете температуры начала массовой кристаллизации парафина и исследовании реологических свойств нефти.
Апробация результатов исследования Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на: XVIII Губкинских чтениях «Инновационное развитие нефтяной и газовой промышленности России – наука и образование», Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 24-25 ноября 2009 г.;VIII Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России», Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 1-3 февраля 2010 г.; V Всероссийской научно-практической конференции «Нефтепромысловая химия», Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 24-25 июня 2010 г.; 1-ом Российском нефтяном конгрессе, Москва, Центр международной торговли, 14-16 марта 2011 г.; VI Всероссийской научно-практической конференции «Нефтепромысловая химия», Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 23-24 июня 2011 г.; ХIХ Губкинских чтениях «Инновационные технологии прогноза, поисков, разведки и разработки скоплений УВ и приоритетные направления развития ресурсной базы ТЭК России», Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 22-23 ноября 2011 г.; Конкурсе ОАО «РИТЭК» на лучшую научно-техническую работу молодых специалистов и молодых работников, Нурлат, ТПП «ТатРИТЭКнефть», 21-22 июня 2010 г.; Научном семинаре кафедры органической химии и химии нефти в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, Москва, 19 октября 2011 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе, 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 148 наименований. Общий объём работы – 132 страницы, в том числе 15 таблиц и 23 рисунка.
Благодарности Автор выражает свою глубокую признательность научному руководителю, кандидату технических наук, доценту Людмиле Вячеславовне Ивановой за постоянную и безусловную поддержку, заведующему кафедрой органической химии и химии нефти д.х.н., профессору Владимиру Николаевичу Кошелеву, заведующему кафедрой разработки и эксплуатации нефтяных месторождений д.т.н., профессору Игорю Тихоновичу Мищенко за ценные советы и понимание, с которыми они относились к автору работы, а также сотрудникам ТПП «Волгограднефтегаз» ОАО «РИТЭК» и лично Алексею Викторовичу Ханову за советы и помощь организационного характера.
Похожие диссертации на Ингибирование асфальтосмолопарафиновых отложений из обводненных нефтей : на примере месторождений Волгоградской области
