CC BY
21РЕМОНТ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН
Рис. 4. Зависимость межфазного натяжения (а, в), оптической плотности (в), кинематической вязкости (в) и отмывающей способности раствора (б) по отношению к АСПО от концентрации катионного ПАВ
натяжения от концентрации ПАВ были определены соответствующие значения трех критических концентраций мицеллообразования трем ККМ (ККМ5 - 0,5 г/дм3, ККМ2 - 5 г/дм3, ККМ3 - 10 г/дм3). Очевидно, в области ККМ1 -происходит образование устойчивых мицелл в растворе с последующей их переструктуризацией в области ККМ2, ККМ3 - из сферических мицелл в эл-
липсоидные и далее пластинчатые. В пользу этой гипотезы изменения коллоидных структур в растворе свидетельствует также характер кривых зависимости межфазного натяжения, кинематической вязкости и оптической плотности от концентрации ПАВ. Отметим, что скачкообразное изменение отмывающей способности водного раствора анионного ПАВ по отношению
Рис. 5. Зависимость межфазного натяжения (а, в), оптической плотности (в), кинематической вязкости (в) и отмывающей способности раствора (б) по отношению к АСПО от концентрации неионогенного ПАВ
к АСПО (рис. 3б) происходит в тех же областях концентраций ПАВ, что и изгибы кривых, что говорит не только о том, что в растворе происходит переструктуризация мицелл, но и о том, что форма мицелл влияет на отмывающую способность раствора. Наиболее высокая отмывающая способность анионного ПАВ приходится на концентрацию 1 г/дм3 (рис. 3б), данная концентрация находится в области ККМ1 анионного ПАВ (0,5 г/дм3). Затем отмывающая способность ПАВ снижается. Это соответствует ККМ2 - области образования устойчивых структур ПАВ - эллиптических или цилиндрических мицелл. Последующее увеличение концентрации ПАВ в растворе до области ККМ3, где, вероятно, происходит образование пластинчатых мицелл, которое сопровождается выделением в раствор свободных молекул ПАВ, что и способствует повышению отмывающей способности раствора ПАВ. Можно сделать вывод, что отмывающая способность раствора ПАВ зависит от наличия достаточного количества свободных молекул, которые адсорбируются на поверхности АСПО и диспергируют их с образованием мицелл, способных удерживать в объеме раствора диспергированные частицы.
Аналогичные исследования по определению физико-химических свойств растворов были проведены для катионного ПАВ, где были получены два перегиба (рис. 4а), и для неионогенного ПАВ (один перегиб) (рис. 5а). Как показали исследования, солюбилизирующие свойства катионного ПАВ (рис. 4б) и неионогенного ПАВ (рис. 5б) снижаются при возрастании концентрации ПАВ в водном растворе и переструктуризации мицелл в растворе. Интересно, что в результате исследования отмывающей способности для катионного и неионогенного ПАВ было установлено, что наиболее эффективной концентрацией для отмыва АСПО является минимальная концентрация ПАВ в области 0,1 г/дм3. Известно, что смеси индивидуальных ПАВ позволяют регулировать свойства дисперсных систем и протекающие в них процессы [3]. Особенностью смешанных систем различных классов ПАВ является
50
№ 3 март 2014 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
WELLS REPAIR AND OPERATION
специфическое взаимодействие между молекулами (ионами) ПАВ различных классов. Это может приводить к усилению или уменьшению отмывающей способности раствора ПАВ по отношению к АСПО. Поэтому были исследованы смеси ПАВ: анионный - неионогенный, катионный - неионогенный и анионный - катионный в соотношении 1:1 (масс.). Из всех исследованных смесей лучшие результаты по отмыву АСПО показала смесь ПАВ: анионный - катионный. Результаты исследований представлены на рисунке 6.
На графике (рис. 6а) зависимости межфазного натяжения от концентрации (1д С) для смеси анионный - катионный ПАВ прослеживается только одна область ККМ (0,5 г/дм3). Последующее увеличение концентрации до 20 г/дм3 не привело к изменению характера кривой, что может говорить об отсутствии изменения структуры образующихся сферических мицелл. На графиках кривых зависимости вязкости и оптической плотности от концентрации прослеживаются незна-
Рис. 6. Зависимость межфазного натяжения (а, в), оптической плотности (в), кинематической вязкости (в) и отмывающей способности раствора (б) по отношению к АСПО от концентрации смеси анионного и катионного ПАВ в соотношении 1:1 (масс.)
чительные изменения в траектории, что также является подтверждением ранее сделанного вывода об отсутствии переструктуризации мицелл. Однако на
кривой зависимости отмывающей способности АСПО раствором смеси анионного и катионного ПАВ наблюдается скачок до 65% в области концентрации
РЕМОНТ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН
10 г/дм3 (рис. 6б). Мы объясняем это тем, что в этой смеси анионного ПАВ А-20 и катионного ПАВ К-20 в соотношении 1:1 происходит образование молекулярных комплексов, которые не дают стабилизироваться сферическим мицеллам в области ККМ^ и это положительно влияет на отмывающую способность раствора. Дальнейшее же увеличение концентрации ПАВ в растворе до 20 г/дм3 приводит к началу стабилизации сферических мицелл, что снижает солюбилизирующие свойства раствора (отмывающая способность раствора падает до 50%). На основании представленных результатов можно говорить о том, что для отмыва АСПО, которые имеют гидрофильные и гидрофобные фрагменты в своей структуре, необходимо использовать раствор смеси анионных
и катионных ПАВ. Индивидуальные молекулы, находящиеся в растворе, легко адсорбируются на поверхности отложений согласно заряду своих ионов и диспергируют АСПО в объем. Далее происходит процесс солюбилизации -включение диспергированных частиц АСПО в мицеллы и удержание их в объеме коллоидного раствора. Однако нужно учитывать, что солюби-лизирующая способность коллоидного раствора зависит и от структуры мицелл. Известна общая закономерность: по мере роста и укрупнения мицелл солюбилизирующая способность ПАВ растет. Для сферических мицелл увеличение объема мицеллы происходит не только за счет поглощений АСПО, но и за счет увеличения числа агрегации мицелл, что ведет к росту солюбилизи-рующей способности в области ККМ1.
Механизм включения солюбилизата в пластинчатые мицеллы в принципе аналогичен механизму действия сферических мицелл. Пластинчатые мицеллы характеризуются предельно высокой асимметричностью строения - видимо, поэтому солюбилизированные АСПО, проникая во внутреннюю часть пластинчатых мицелл, изменяют мицел-лярную структуру раствора, что и ведет к снижению его солюбилизирущей способности.
В наших исследованиях для промывок скважин и ПЗП перед КО был подобран состав смеси анионного и катионного ПАВ с концентрацией 10 г/дм3 (1%-ный раствор). Он был включен в различные технологии многостадийных обработок пластов через добывающие и нагнетательные скважины и хорошо зарекомендовал себя [4].
UDC 544.77, 622.323, 622.276.63
L.A. Magadova, Candidate of Sciences (Engineering), Director of the Industrial Chemistry Research and Education Centre, Professor of Gubkin Russian State University of Oil and Gas; L.I. Tolstykh, Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor; L.F. Davletshi-na, Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor of Gubkin Russian State University of Oil and Gas; O.Yu. Yefanova, Leading Engineer of the Industrial Chemistry Research and Education Centre
Study of the principle of action of various classes surfactants during wash-out of asphalt, resin and paraffin deposits
The results were presented to determine the wash-out ability of asphalt, resin and paraffin deposits using water solutions of various classes surfactants. The kinematic coefficient of viscosity, optical density and interfacial tension were measured to determine the possible area of micelle restructuring. The research is focused on selection of surfactant combination to produce synergetic effect on increase of wash-out ratio of asphalt, resin and paraffin deposits.
Keywords: wash-out of asphalt, resin and paraffin deposits, micelle, washing action, solubilization, combination of various classes of surfactants, critical concentration of micelle formation.
References:
1. Rebinder P.A. Izbrannye trudy (Selectas): In 2 volumes. - Moscow: Nauka, 1978. - Vol. 1: Surface phenomena in dispersion systems. Colloidal, chemistry. - 368 p.
2. Rusanov A.I. Mitselloobrazovanie v rastvorakh poverkhnostno-aktivnykh vetshestv (Micelle formation in the solutions of surfactants). - Saint Petersburg: Khimia, 1992. - 13 p.
3. Verezhnikov V.N. Izbrannye glavy kolloidnoi khimii (Selected chapters of colloidal chemistry). - Voronezh: Publishing and Printing Centre of Voronezh University, 2011. - 188 p.
4. Silin M.A., Magadova L.A., Davletshina L.F., Yefanova O.Yu. Provedenie issledovaniy glubinnykh prob iz nagnetatel'nykh skvazhin s tsel'yu razrabotki sostavov i telhnologiy dlya obrabotki prizaboinoi zony plasta (Performing the downhole sample analysis from the injection wells to develop the compositions and technologies for processing of bottomhole formation zone) // Neftepromyslovoye Delo (Oilfield Engineering). - 2013. - No.7. - P. 36-40.
5. Frolov Yu.G. Kurs kolloidnoi khimii: poverkhnostnye yavleniya i dispersnye sistemy (Training course for colloidal chemistry: surface phenomena and dispersion systems). - Moscow: Khimia, 1988. - 464 p.
Литература:
1. Ребиндер П.А. Избранные труды: В 2 тт. - М.: Наука, 1978. - Т. 1: Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. - 368 с.
2. Русанов А.И. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ. - СПб.: Химия, 1992. - 13 с.
3. Вережников В.Н. Избранные главы коллоидной химии. - Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского университета, 2011. - 188 с.
4. Силин М.А., Магадова Л.А., Давлетшина Л.Ф., Ефанова О.Ю. Проведение исследований глубинных проб из нагнетательных скважин с целью разработки составов и технологий для обработки призабойной зоны пласта // Нефтепромысловое дело. - 2013. - № 7. - С. 36-40.
5. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии: поверхностные явления и дисперсные системы. - М.: Химия, 1988. - 464 с.
WELLS REPAIR AND OPERATION
И.Р. Мухамадеев, директор, УК «Система-Сервис»
УК «Система-Сервис»: качественный сервис -залог успеха
Управляющая Компания «Система-Сервис» - многопрофильное предприятие, предоставляющее сервисные услуги в области строительства скважин, добычи нефти и поддержания пластового давления.
В СТРУКТУРЕ УПРАВЛЯЮЩЕЙ КОМПАНИИ «СИСТЕМА-СЕРВИС» -ЧЕТЫРЕ УПРАВЛЯЕМЫХ ОБЩЕСТВА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ КОМПЛЕКС ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫХ УСЛУГ:
• промысловый сервис установок электропогружных насосов, высоконапорных насосных агрегатов для системы поддержания пластового давления типа ЦНС и ГНУ, проведение технического аудита оборудования системы ППД и др.;
• оказание услуг в области долотного сервиса и проката гидравлических забойных двигателей при строительстве скважин; по зарезке боковых стволов и изоляции зон осложнения с помощью технологий локального крепления скважин;
• изготовление и ремонт нефтепогруж-ного оборудования, гидравлических забойных двигателей, изготовление резинотехнических изделий;
• изготовление кабельно-проводнико-вой продукции.
Главными инструментами успеха Группы компаний «Система-Сервис» явля-
ются квалифицированный персонал и мощная производственная база. Сочетание опыта и профессионализма с системным подходом к проведению работ по сервису, ремонту и обновлению парка оборудования обеспечивает компании авторитет и доверие заказчиков. Подтверждением этому является то, что УК «Система-Сервис» неоднократно становилась дипломантом премии Правительства Республики Татарстан в области качества. Эта награда является высокой оценкой производственной деятельности предприятия и качества оказываемых услуг для таких крупных компаний, как ОАО «Татнефть», ОАО «НК «Роснефть», ОАО «РуссНефть», и других предприятий нефтяной отрасли. Особое место в ряду партнеров УК «Система-Сервис» занимает ОАО «Татнефть», эффективное сотрудничество с которым длится уже много лет. Основным показателем технологического уровня развития и качества оказываемых услуг ГК «Система-Сервис» является межремонтный период работы УЭЦН на скважинах ОАО «Татнефть», который на 01.01.2014 г. составил 1079 суток. Благодаря взаимосвязанной работе специалистов ОАО «Татнефть» и ГК «Система-Сервис» этот показатель растет и остается самым высоким среди крупных нефтедобывающих компаний России. Группа компаний «Система-Сервис» активно участвует в реализации совместных с ОАО «Татнефть» мероприятий по ресурсосбережению, в таких как внедрение УЭЦН125 в режиме периодической эксплуатации скважин, внедрение вентильных электродвигателей для УЭЦН и др.
Шагая в ногу со временем, компания активно разрабатывает и внедряет передовые технологии. Одна из них - одновременно-раздельная эксплуатация (ОРЭ) скважин с применением различных видов погружного оборудования. Еще один уникальный проект, реализуемый ОАО «Татнефть» при участии УК «Система-Сервис», - разработка и эксплуатация месторождения природных битумов. Это месторождение разрабатывается методом термического воздействия на пласт и дальнейшим извлечением нефти на поверхность с применением УЭЦН. Участие в проекте позволит специалистам УК «Система-Сервис» получить уникальный опыт использования оборудования в условиях высоких температур. Формулу успеха компании руководство УК «Система-Сервис» определяет просто: безупречно высокое качество и оперативность выполняемых работ, нацеленность на достижение максимального результата, индивидуальный подход и четкая обратная связь с заказчиком. Благодаря такому подходу компания уверенно движется вперед, способствуя развитию бизнеса своих заказчиков.
Vn>lMII6tl|Jblt (OtfDtNH
СИСТЕМА-СЕРВИС
ООО «УК «Система-Сервис»
423450, Республика Татарстан,
г. Альметьевск, ул. Базовая, д. 2
Тел.: +7 (8553) 30-02-73
Факс: +7 (8553) 31-84-94 i
e-mail: sale@epu.tatneft.ru |
www.sistemaservis.ru |
ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ № 3 март 2014
53
СВАРКА
А.Д. Щедро, генеральный директор, ЗАО «СКТБ «Юнифос»
Эффективное восстановление кромки для качественной сварки
Специальное конструкторское и технологическое бюро «Юнифос» уже более 10 лет работает с различными подразделениями и подрядными организациями ОАО «Газпром», ведущими работы по ремонту и строительству объектов трубопроводного транспорта.
Взаимодействуя с различными техническими специалистами наших потребителей, мы всегда стараемся отзываться на их запросы в области разработки и изготовления нового и специального оборудования. Так, в 2007 г. нами были пересмотрены конструктивные решения в сторону усиления надежности тру-борезных кромкострогальных станков SUPERCUTTER. Необходимость в таких жестких требованиях к конструкции станков возникла как ответ на общие требования к оборудованию, эксплуатируемому при строительстве газопровода «Северный поток». Начиная с 2008 г. все станки, поставляемые в Россию, Канаду, Швецию и Норвегию, изготавливаются по новым стандартам, разработанным на основе требований ОАО «Газпром». В 2010 г., основываясь на пожеланиях специалистов ООО «ВНИИГАЗ», которые были высказаны на отраслевом совещании главных сварщиков ОАО «Газпром», ЗАО «СКТБ Юнифос» была изготовлена специальная труборезная машина TAF. Этот станок позволяет делать выборку дефектов кольцевых швов и резать трубу с одновременным формированием кромки под сварку.
В 2011 г. специалистами Инженерного технического центра ООО «Газпром трансгаз Чайковский» перед нами была поставлена задача по изготовлению труборезного станка, который мог бы восстанавливать кромки на СДТ и запорной арматуре Ду от 720 до 1420 мм. С аналогичными запросами к нам неоднократно обращались и другие подразделения ОАО «Газпром». В 2012 г. между нами и ООО «Газпром трансгаз Чайковский» было заключено соглашение о
разработке, изготовлении и поставке станка LUS 1420. В 2013 г. специалистами ИТЦ ООО «Газпром трансгаз Чайковский» и СКТБ «Юнифос» новый станок LUS 1420 был введен в эксплуатацию. Ввод нового станка позволил поднять качество ремонта отводов с углами 90, 60, 45 и 30 градусов, а также перерезать забракованные отводы 90 градусов в отводы с меньшими углами. При улучшении качества восстановления отводов в несколько раз поднялась и производительность труда. Созданный нами станок не имеет аналогов, уникален по своей универсальности и мобильности. Станок позволяет на бывших в употреблении отводах, тройниках, переходах, заглушках, изделиях трубопроводной арматуры отрезать части магистральных труб и восста-
навливать геометрию кромок торцов и угловых размеров.
Станок может работать как в цеховых условиях, так и в поле, непосредственно на трассе при ремонте и реконструкции трубопроводов. Станок создан как полностью самостоятельная единица оборудования, без привязки к имеющемуся в цеху оборудованию. В качестве режущего модуля используется стандартный труборезный кромкострогальный станок SUPERCUTTER модели 54-60, который на протяжении последних 10 лет используется во многих строительных организациях и зарекомендовал себя с самой лучшей стороны как надежное и эффективное оборудование. Универсальность нового станка LUS позволяет использовать его не только для старых и новых СДТ, но и для раскроя
Рис. 1.
