Введение к работе
Актуальность работы. В последние годы на нефтяных месторождениях Западной Сибири широко используются методы интенсивного воздействия на пласт в сочетании с применением современных высокопроизводительных установок электроцентробежных насосов (ЭЦН). Интенсивная добыча нефти неизбежно приводит к увеличению добычи попутно добываемой воды, которая является главным источником выделения солей в виде твёрдой фазы. Солеобразование непосредственно связано со значительным перенасыщением водной среды трудно растворимыми солями вследствие изменения физико-химических параметров системы добычи нефти (температуры, давления, выделения газа, концентрации осадкообразующих ионов и другие). Часть образующихся кристаллов солей выносится с потоком продукции, а другая осаждается на оборудовании, образуя плотные солевые отложения. Эти особенности образования отложений солей характерны и при эксплуатации скважин ОАО «Газпром нефть». Следует также учитывать, что химический состав промысловых вод постоянно меняется по мере выработки запасов нефти, что обусловливает изменение во времени как состава солевых отложений, так и интенсивность их формирования.
Рост числа скважин, подверженных отложению солей, снижение наработки на отказ скважинного оборудования обусловили острую необходимость разработки и внедрения эффективных методов борьбы с отложением солей и прогноза их возникновения в конкретных условиях добычи нефти.
К настоящему времени учеными и промысловыми специалистами
проделана большая работа по созданию и совершенствованию методов
прогнозирования образования солей в призабойной зоне скважины (ПЗС) и в
скважине, что позволило более корректно подходить к диагностической оценке
скважин на солеобразующую способность. Но трубопроводы,
характеризующиеся большой протяженностью и значительными перепадами давления, и оборудование сбора нефти, в которых идёт интенсивное отложение солей сложного состава, связанное с движением по ним флюидов с разных источников, остаются недостаточно изученными.
Существующие методы прогнозирования образования солей во многом качественно, а не количественно оценивают интенсивность отложения солей. Часто не учитываются условия формирования попутно добываемых вод, что необходимо для долгосрочных прогнозов солеотложения.
Цель работы - уточнение механизма образования и повышение эффективности методов предотвращения отложения солей при добыче нефти.
Основные задачи исследований
-
Изучение отложений в скважинном оборудовании, их количества, состава, структуры, глубины осаждения и условий эксплуатации скважин;
-
Моделирование образования солей для установления основных факторов, влияющих на процесс солеотложения, и выявление допустимых диапазонов их варьирования;
-
Усовершенствование методики расчёта количества образующегося кальцита из попутно добываемой воды в системах сбора и подготовки нефти;
-
Изучение влияния гуарового геля на отложение солей, исследование способов уменьшения солеотлагающей способности воды в системе ППД Южного участка Приобского месторождения.
Методы исследований
При решении поставленных задач использовались методы математической статистики, планирования экспериментов, моделирования, а также лабораторные исследования ингибиторов отложения солей и микроскопические исследования шлифов.
Научная новизна
-
Усовершенствована методика расчёта критических условий и количества кальцита, образующегося из попутно добываемой воды, основанная на растворимости продуктов и константах равновесия, путем введения градиентов давления и температуры по длине трубопровода для прогнозирования кальцитообразования в системе сбора и подготовки нефти.
-
Механизм образования отложений кальцита в присутствии деструктированного гуарового геля состоит в стабилизации его выпадения в
низконапорном трубопроводе и осаждении в высоконапорном трубопроводе системы ППД.
Защищаемые положения
-
Методика расчёта термобарических условий выпадения кальцита из попутно добываемой воды в системе сбора и подготовки нефти.
-
Механизм влияния продуктов деструкции гуарового геля на солеотложение в системе ППД.
Практическая ценность
-
Разработан технологический регламент на процессы защиты скважинного оборудования от солеотложения, применяющийся для выбора, проведения работ и контроля качества проводимых технологических операций по удалению и предотвращению солеотложения в скважинах и скважинном оборудовании ООО «Газпромнефть-Хантос».
-
Уточненный механизм выпадения кальцита включен в учебный курс по дисциплине «Методы интенсификации добычи углеводородов» для магистрантов по направлению 553620 «Нефтегазовое дело» программа подготовки «Геолого-физические проблемы освоения месторождений нефти и газа».
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались на научно-практической конференции «Разведочная геофизика: проблемы и перспективы» «НПФ «Геофизика»» (г. Уфа, 2011), на конгрессе «Проблемы ресурсо- и энергосбережения в технологиях освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов: VIII конгресс нефтегазопромышленников России» (г. Уфа, 2009), на 62 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных Уфимского государственного нефтяного технического университета (г. Уфа, 2011)
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 статей, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, основных выводов, списка использованных источников, состоящего из 63 наименований. Текст работы изложен на 116 страницах, включая 28 рисунков и 20 таблиц.
