CC BY
123
УДК 622.276
К ВЫБОРУ РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И УДАЛЕНИЯ АСПО В ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИНАХ
М. С. Турбаков
Пермский государственный технический университет
Рассматриваются методические вопросы учета различных факторов при выборе реагентов для предупреждения образования и удаления АСПО.
На большинстве месторождений Пермского Прикамья работа нефтедобывающих скважин осложнена различными отложениями на скважинном оборудовании. Состав и свойства этих отложений зависят от свойств пластовых флюидов, теологических, термобарических, гидродинамических и технологических факторов. Укрупнённо можно выделить три вида отложений: с преобладанием неорганических веществ; с преобладанием органических веществ; с приблизительно равным содержанием органических и неорганических компонентов 1. Отложения асфальтеносмолопарафиновых веществ (АСПО) - основной вид, на который приходится более половины всех осложнений. АСПО - это концентрированная суспензия кристаллов парафина, грубодисперсных минеральных примесей и асфальтенов коллоидной степени дисперсности в маслах и смолах, имеющих в объёме консистенцию твёрдых аморфных тел.
В состав АСПО могут входить механические частицы (разрушенная горная порода, продукты коррозии), пузырьки газа и другие включения. Наличие механических примесей в пластовой нефти и продуктов коррозии способствует зарождению
1 Абашев Р. Г. О классификации асфальтосмолопарафиновых отложений иа нефтепромысловом оборудовании // Нефтяное хозяйство. - 1984. - № 6. - С. 48-49.
центров кристаллизации твёрдых парафинов. Частицы минеральных примесей активно адсорбируют ПАВ, входящие в ин-гибирующие композиции, что ведёт к увеличению удельного расхода ингибиторов АСПО.
При эксплуатации нефтедобывающих скважин борьба с АСПО ведётся по двум направлениям: предотвращение образования отложений на контактирующих с добываемой нефтью поверхностях внутрискважинного оборудования и периодическое удаление АСПО с поверхностей скважинного оборудования, позволяющее восстанавливать его пропускную способность.
При прочих равных условиях (газовый фактор, давление насыщения нефти газом, термодинамические условия, режим эксплуатации скважины) именно состав и свойства нефти и АСПО определяют выбор композиции для предотвращения их выпадения и для удаления образовавшихся отложений. Анализ отложений на НКТ показывает, что даже близкие по характеристикам нефти могут значительно различаться по составу АСПО. Кроме того, состав АСПО неодинаков в разных точках отбора проб и изменяется во времени.
Промысловой практикой установлено: для низкодебит-ных скважин более эффективны химические методы предупреждения образования АСПО, при средних дебитах -механические и тепловые методы удаления отложений, при высоких дебитах - защитные покрытия.
В целом химические методы предупреждения образования АСПО в скважинах следует применять при: низких дебитах; невысокой обводнённости; высоких давлениях насыщения нефти газом (более 10-11 МПа); высоких значениях температуры насыщения нефти парафином; высокой газонасыщенности нефти (Гн>60 м /т); высоком содержании тугоплавких парафинов, церезинов; высоком содержании асфаль-теносмолистых веществ.
Удаление АСПО с поверхностей НКТ и скважинного оборудования может быть выполнено с применением механических средств (скребки), тепловых обработок (промывки
нагретой нефтью, нагретой водой с ПАВ, экзотермические реакции, электронагреватели и др.) и углеводородных растворителей (удалители АСПО).
Классификация нефтедобывающих скважин, при эксплуатации которых в течение одного года проводятся мероприятия по депарафинизации, может быть следующей:
Скважины Минимальное количество мероприятий в течение года
Группа Подгруппа Промывки ПРС
теплоносителем углевод. раствор
I 1 2 3 4 3 2 1 3 1 2 -
II - - - 2
III 1 2 3 2 1 0 1 2 1 1 1
Растворы ПАВ (удалители на водной основе) являются, в основном, моющими веществами, обеспечивающими диспергирование и отмыв АСПО. При контакте с АСПО водные растворы ПАВ проникают в глубь отложений, диспергируют их и ослабляют (вплоть до разрушения). Такие вещества менее опасны и токсичны, создают на поверхности металла гидрофильные плёнки, поэтому положительное действие их сохраняется на некоторое время после обработок.
Для выбора наилучшего реагента следует провести классификацию скважин, осложнённых АСПО, с учётом химической природы парафиноотложений. Тогда, пользуясь данными анализа отложений и таблицей эффективности действия удали-телей и ингибиторов в зависимости от типа скважин, можно предложить эффективную композицию, не выполняя длительных поисковых работ и сведя опыт лишь к контрольной проверке выбранного реагента. Классификация скважин осуществляется с учётом соотношения неполярных (асфальтены, смолы) и полярных (твёрдые парафины) компонентов в отложениях.
В зависимости от относительного содержания твёрдых парафиновых углеводородов (П), смол (С) и асфальтенов (А) в нефти осложнённые скважины делятся на три основные группы:
I группа: П/(А+С)<0,9,
II группа: 0,9<П/(а+С)<1,1,
III группа: П/(А+С)>1,11.
Согласно этой классификации скважины Уньвинского, Шершнёвского, Логовского и Тарховского месторождений ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» относятся к III группе; Баклановско-го, Первомайского - к I группе.
Для скважин I и II групп следует применять углеводородные растворители с повышенным содержанием нафтеновых и ароматических углеводородов (типа СНПХ-7р-14, ФЛЭК-Р...). Высокое содержание ароматических и нафтеновых углеводородов снижает адгезию и когезию (сцепление молекул в фазе) парафинов. Для III группы скважин достаточно использовать одну гексановую фракцию, низкооктановый бензин, керосин или реагент типа СНПХ-7р-2.
При введении в состав удалителей ПАВ необходимо учитывать, что для скважин III группы активное начало композиции должно обладать высокими смачивающими свойствами, для I группы - пептизирущими и дефлокулирующими свойствами.
Высокая эффективность мероприятий по предупреждению образования и удалению АСПО требует создания и функционирования системы промысловых и лабораторных исследований, контроля технологических процессов в части, имеющей непосредственное отношение к проявлению осложнений при эксплуатации добывающих скважин и нефтепромысловых систем. Мониторинг (контроль, системный анализ, разработка и реализация мероприятий по оптимизации) эксплуатации добывающих скважин является необходимым условием повышения технико-экономических показателей добычи нефти в осложненных условиях.
Получено 05.12.06.
