Разработка технических средств и химреагентов для регулирования работы газлифтных скважин в осложненных термодинамических условиях Нгуен Хыу Нян

Содержание к диссертации

ВВЕДЕНИЕ 6

1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗЛИФТНОГО 11 СПОСОБА ЭКСПЛУАТАЦИИ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ВЬЕТНАМА

   1. Анализ процессов добычи нефти газлифтом на морских 11 месторождениях Вьетнама

   Анализ применяемых методов повышения эффективности 29 эксплуатации газлифтных скважин для условий месторождений СП «Вьетсовпетро»

   1. 1. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД 39 ГАЗА И МЕТОДЫ ЕГО УМЕНЬШЕНИЯ

         1. Анализ режимов работы газлифтного фонда скважин 39

         2. Анализ факторов, влияющих на эффективность работы газлифтных 43 скважин

         3. Проблема образования АСПО в газлифтных скважинах 53

         4. Анализ эффективности применяемых методов для повышения 55 эффективности работы газлифтных скважин в условиях морских месторождений

         5. Новый подход к улучшению работы газлифтных скважин 67 месторождений СП «Вьетсовпетро»

         Выводы 71

         1. 2. МЕТОДИКА ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ 73 ГЛУБИННЫХ ШТУЦЕРНЫХ ДИСПЕРГАТОРОВ

               6. Факторы, влияющие на эффективность применения диспергаторов 73

               7. Методика проведения исследования выбора оптимальной 73 конструкции глубинных штуцерных диспергаторов

                  1. Методика проведения исследований 73

                  2. Выбор модели исследования 75

                  3.2.3 Полный факторный эксперимент

                  1. 2. 8. Последовательность исследования

                        1. 2. 9. Обработка результатов исследований

                              3.5 Методика выбора оптимальной конструкции штуцерного 85 диспергатора

                              Выводы

                              4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХИМРЕАГЕНТОВ НА РАБОТУ 90 ГАЗЛИФТНЫХ СКВАЖИН И ПРОЦЕСС ПЕНООБРАЗОВАНИЯ НЕФТЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БЕЛЫЙ ТИГР

                              2. Исследование проверки влияния ПАВ на выделение газа из 90 газожидкостной смеси

                              3. Исследование влияния ПАВ на скорость всплывания пузырьков газа 92 нефти месторождения Белый Тигр

                              4. Влияние химреагентов на процесс образования грубодисперсных 96 газовых эмульсий при газлифтном способе добычи продукции скважин

                              5. Применение пены для повышения эффективности работы 99 газлифтных скважин

                              6. Исследование пенообразующей способности ПАВ и комплексных 103 химреагентов

                              Выводы 107

                              5- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ КОМПЛЕК- 108 СНЫХ ХИМРЕАГЕНТОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ГАЗЛИФТНЫХ СКВАЖИН И РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ ВНЕДРЕНИЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ БЕЛЫЙ ТИГР

                              5.1 Комплексные химреагенты для улучшения работы газлифтных 108

                              скважин

                              5.1.1 Требования к комплексным химреагентам, улучшающим работу 108 газлифтных скважин

                              5.1.2 Вещества, используемые в ходе эксперимента.

                              5.2 Исследование образования грубодисперсных газовых эмульсий ПАВ 111
                              

                              6. 3. Исследование влияния ингибиторов АСПО на эффективность 117 пенообразования ПАВ

                                 4. Исследование влияния комплексных химреагентов на реологические 121 свойства нефти

                                 5. Результаты лабораторных исследований способности комплексных 124 химреагентов к ингибированию АСПО

                                 6. 6. Результаты испытаний комплексных химреагентов на газлифтных 126

                                    скважинах месторождения Белый Тигр

                                    6. 6. 10. Выбор газлифтных скважин для испытания химреагентов 126

                                          11. Подготовительные работы для испытания химреагентов 127

                                          12. Результаты промыслового испытания 128 Выводы 136 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 137 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 139
                                              

                                          ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

                                          АСПВ - асфальто-смоло-парафиновое вещество

                                          АСПО — асфальто-смоло-парафиновое отложение

                                          БК - блок-кондуктор

                                          ВД - высокое давление

                                          ВСО - внутрискважинное оборудование

                                          ГЖС — газожидкостная смесь

                                          ГДГЭ — грубодисперсные газовые эмульсии

                                          ГИС — гидродинамическое исследование скважины

                                          КХ — комплексные химреагенты

                                          КПД — коэффициент полезного действия

                                          НКТ — насосно-компрессорная труба

                                          МБТ — месторождение Белый Тигр

                                          МРП — межремонтный период

                                          ОПЗ - обработка призабойной зоны

                                          МСП - морские стационарные платформы

                                          ПАВ - поверхностно-активные вещества

                                          СП - совместное предприятие

                                          СПБУ — самоподъемная буровая установка

                                          СПО - спускоподъемные операции

                                          Введение к работе

                                          В результате поисково-разведочных работ за период 1976-2008 гг. на шельфе Южного Вьетнама был открыт и введен в разработку ряд нефтяных месторождений: Белый Тигр, Дракон, Аврора, Рубин, Черный Лев, Золотой Лев и другие. Причем месторождение Белый Тигр является крупнейшим на континентальном шельфе Вьетнама. На месторождении разрабатываются три объекта: нижний миоцен, олигоцен и фундамент. Основные запасы нефти сосредоточены в трещиноватых гранитных породах фундамента, что является уникальным явлением в мировой практике добычи нефти и газа. В 2008 году СП «Вьетсовпетро» вышло на уровень добычи 174 млн.т нефти. Разработка месторождений ведется с морских стационарных платформ (МСП) и блок- кондукторов (БК). К настоящему времени построено 30 морских объектов, в том числе: 11 МСП, каждая их которых рассчитана на 16 скважин и 9 БК, включающих в себя 9 скважин. По состоянию на 01.01.2008 г. добыча фонтанным способом составляет 44%, а газлифтным - 56%.

                                          Основные эксплуатационные объекты месторождения Белый Тигр в настоящее время находятся на стадии падающей добычи из-за снижения активной части запасов, обводнения и выбытия скважин. Обводненность составляет 39%, пластовое давление снизилось до 50 - 60% начального пластового давления. Снижение пластового давления и появление воды в продукции скважины привело к прекращению фонтанирования, что сопровождается увеличением простоя, снижением коэффициента охвата и темпа отбора нефти. Для увеличения добычи нефти необходимо применение рациональных систем разработки, широкое внедрение современных методов увеличения нефтеотдачи пластов, применение прогрессивных технологических процессов и различных способов эксплуатации нефтяных скважин.

                                          Эксплуатация газлифтных скважин сопровождается рядом осложнений. В процессе добычи нефти происходит существенное изменение термодинамических параметров добываемой жидкости, это особенно характерно для нефтей месторождения Белый Тигр, на котором перепад температур составляет 100С, а перепад давления превышает 30 МПа. Опыт разработки месторождений показывает, что, по мере роста обводненности более 20%, технико-экономические показатели газлифтного способа эксплуатации ухудшаются. Около 60% газлифтных скважин характеризуются высокой обводненностью, низкими температурами, на устье; образованием асфальто- смоло-парафиновых отложений (АСПО) на стенках насосно-компрессорных трубах (НКТ) и высокими удельными расходами газа. Режим работы среднестатистической газлифтной скважины по состоянию 2008 г. характеризуется следующими показателями: дебит по жидкости - 54 м /сут, по нефти - 28 т/сут; обводненность - 40%, удельный расход газа - 340 м /т. Одним из факторов, ухудшающих эффективность работы газлифтных скважин, является интенсивность образования высоковязкой устойчивой эмульсии и выпадения АСПО при увеличении обводненности скважинной продукции. При определенных условиях интенсивность образования эмульсии и АСПО усиливается и приводит к потерям нефти или даже к прекращению добычи, увеличению затрат энергии на добычу нефти. При эксплуатации месторождений в условиях СП «Вьетсовпетро» повышение эффективности работы газлифтных скважин является актуальной задачей. . Этому направлению посвящены многочисленные работы российских и зарубежных авторов, в том числе: И.М. Муравьева, А.П. Крылова, H.H. Репина, Ю.В. Зайцева, РА. Максутова, О.В. Чубанова, А.Д. Кузьмичева, В.А. Сахарова, И.Т Мищенко, М. Ф. Каримова, Ю.В. Зейгмана, Е.И. Ишемгужина, М.М. Кабирова, Ю.Г. Валишина, Б.Ю. Бахишева, Э.П. Мокрищева, М.К. Рогачева, В.А. Попова,- А.Н. Иванова, J. F. Lea, Д.Т. Фунг, Ш.Ф. Чан, В.Д. Нгуен, Т.Х. Нгуен, Б.Т. Ле, В.К. Нгуен и многих других. Выполнен обзор современных методов и технологий увеличения эффективности работы газлифтных скважин.

                                          Целью диссертационной работы является разработка технических средств и химреагентов для регулирования работы газлифтных скважин в осложненных термодинамических условиях месторождений Вьетнама: образование высоковязкой устойчивой* эмульсии; и выпадение' АСПО. Критериями эффективности являются* увеличение добычи нефти: и минимизация затрат энергии на подъем жидкости.

                                          Постановка задач исследования и методы их решения

                                          Для достижения* поставленной*цели. были поставлены следующие задачи:

                                          Анализ факторов; влияющих на удельный; расход- газа, и эффективность применения«: методов для повышения КПД газлифтных скважин в условиях месторождений Вьетнама.

                                          Разработки рекомендаций подбора оптимальных конструкций диспергаторов для применения в газлифтных скважинах.

                                          Экспериментальные исследования пенообразующей способности нефти в смеси с ПАВ и ингибиторами АСПО.

                                          Разработкам и выбор новых композиций химреагентов: для повышения эффективности работы газлифтных скважин месторождения БелыШТигр.

                                          Проведение лабораторных и промысловых исследований: по оценке технологической эффективности; применения комплексных химреагентов в газлифтных скважинах месторождения Белый Тигр.

                                          Методы решения поставленных задач

                                          Решение поставленных задач осуществлялось на следующих этапах. На первом этапе проводился анализ факторов, влияющих на эффективность работы газлифтных скважин. Определились возможности их применения для^повышения эффективности работы газлифтных скважин.

                                          На втором этапе использовались данные промысловых исследований диспергаторов на месторождениях Западной! Сибири и разработаны рекомендации по подбору оптимальной конструкции диспергаторов для газлифтных скважин с использованием методов, планирования; эксперимента при поиске оптимальных условий и оптимизации многофакторных технологических процессов.

                                          На третьем- этапе проводились, лабораторные исследования пенообразующей способности поверхностно-активных веществ (ПАВ)- и ингибиторов АСПО с нефтей месторождения Белый Тигр методом продувания воздуха..Также проводились комплексные лабораторные исследования влияния химреагентов на реологические свойства нефти.. По данным полученных экспериментовшроведен-анализ?эффективности комплексных,химреагентов для улучшения э ксплу атации газ л ифтных скважин.

                                          На; четвертом этапе проведены промысловые исследованиям по оценке технологической эффективности комплексных химреагентов в газлифтных скважинах месторождения Белый Тигр.

                                          Научная новизна

                                          Установлены влияние обводненности продукции газлифтных скважин № концентрации нефтерастворимых химических реагентов' при температурах 40-160С и давлениях 28-42 МПа на пенообразующую способность асфальтеносмолопарафиновых нефтей с высоким содержанием: парафина.

                                          Разработаны* новые высокоэффективные, комплексные составы химических реагентов для увеличения добычи нефти и уменьшения удельного расхода 1"аза высокого давления путем регулирования работы газлифтных скважин с использованием композиций химических реагентов.

                                          Практическая ценность

                                          Промысловые испытания разработанной технологии на четырех газлифтных скважинах СП «Вьетсовпетро» месторождения Белый Тигр показали высокую эффективность обработки скважин комплексньш химреагентом DMC D-6 + VX 7484: дебит скважин по жидкости увеличился на 30 м³/суг, по нефти на 20 т/сут, удельный расход газа высокого давления уменьшился на 25%.

                                          Предложен и обоснован: комплекс нефтерастворимых химреагентов, обеспечивающих экологическую безопасность эксплуатации морских месторождений Вьетнама.

                                          На защиту выносятся

                                          Результаты лабораторных и теоретических исследований по обоснованию возможности повышения эффективности эксплуатации газлифтных скважин в осложненных термодинамических условиях путем применения комплексных химреагентов ПАВ и ингибиторов АСПО.

                                          Методика по подбору оптимальных значений количества штуцеров и их диаметров в диспергаторах для снижения удельного расхода газа и повышения эффективности работы газлифтных скважин.

                                          Новые высокоэффективные комплексные составы химических реагентов DMC D-6 + VX 7484 и их оптимальных концентраций для повышения эффективности эксплуатации газлифтных скважин.

                                          Результаты промысловых исследований по применению комплексного химреагента DMC D 6 + VX 7484 для повышения эффективности работы газлифтных скважин МСП-7 месторождения Белый Тигр.

                                          Апробация работы

                                          Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: 58-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2007 г.), 59-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2008 г.); Всероссийском смотре научных и творческих работ иностранных студентов и аспирантов (г. Томск, 2008 г.); Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Красноярск, 2008 г.).

                                          Основные результаты диссертации опубликованы в 14 научных работах, в том числе 10 статей, 2 из которых опубликованы в ведущих рецензируемых журналах в соответствии с требованиями Высшей аттестационной комиссии.

                                          Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и списка использованной литературы, включающего 122 наименований. Диссертация изложена на 150 страницах и включает 37 таблиц, 80 рисунков.

                                          Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доценту М.М. Кабирову, зав. каф. РНГМ профессору Ю.В. Зейгману, профессору М. Ф. Каримову, профессору Е.И. Ишемгужину, профессору Ш.А. Гафарову, доценту O.A. Гумерову за помощь и полезные советы, высказанные в процессе выполнения диссертационной работы. Автор благодарен сотрудникам кафедры «Разработка и эксплуатация нефтегазовых месторождений» а также сотрудникам НИПИморнефтегаз, ПДНГ СП «Вьетсовпетро» и «Петровьетнам - Разведка и Эксплуатация Корпорации» (PVEP) за помощь в организации и проведении лабораторных и промысловых экспериментов.

                                          Похожие диссертации на Разработка технических средств и химреагентов для регулирования работы газлифтных скважин в осложненных термодинамических условиях

                                          

                                          Разработка технологий проведения ремонтных работ в скважинах ПХГ и месторождений в условиях аномально низких пластовых давленийБекетов Сергей Борисович

                                          

                                          Разработка технологии водоизоляционных работ при заканчивании строительства нефтяных и газовых скважин в условиях близкого залегания водоносных пластов Аносов Эдуард Валентинович

                                          

                                          Разработка технологии и технических средств для очистки газовых скважин от глинисто-песчаных пробок в условиях АНПДСингуров Александр Александрович

                                          

                                          Разработка методов и технических средств контроля технологических процессов проводки скважин в условиях аномально высоких пластовых давлений и равновесного буренияАветов Рафаэль Владимирович

                                          

                                          Исследование термобарических условий работы добывающих скважин с учётом изменения свойств флюидовОкунев Денис Викторович

                                          

                                          Алгоритмы и математические модели оптимизации режимов работы скважин в условиях высокого газового фактораПашали, Александр Андреевич

                                          

                                          Условия эффективной эксплуатации ПХГ при двухфазном режиме работы эксплуатационных скважинТолмачев Дмитрий Владимирович

                                          

                                          Исследование и разработка технологии строительства скважин в условиях агрессии кислых газов Кобышев Николай Павлович

                                          

                                          Исследование и разработка технологий строительства скважин в условиях гидратообразования : На примере месторождений Красноярского краяГромовых Сергей Андреевич

                                          

                                          Исследование и разработка технологии строительства скважин в условиях солевой агрессииЗозуля Наталья Емельяновна