CC BY
112
УДК 665.6/.7(075)
М. В. Мусаев, В. В. Шайдаков, О. Ю. Полетаева, К. В. Чернова
Осложнения при использовании морской воды при шельфовой добыче нефти
ООО «Инжиниринговая компания «Инкомп-нефть» 450112, г. Уфа, ул. Победы, 11; тел.: (347) 264-83-87 Уфимский государственный нефтяной технический университет 450064, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; тел.: (347) 243-19-16
В работе рассмотрены осложнения, связанные с образованием отложений солей при использовании морской воды в системе поддержания пластового давления.
Ключевые слова: карбонаты, морская вода, пластовая вода, растворенные газы, солеотло-жения, сульфаты.
Мировые тенденции таковы, что нефте-и газодобыча с континента все больше перемещается на шельф и одной из важнейших задач является создание собственных специфических технологий.
Одной из особенностей разработки шель-фовых месторождений является закачка в систему поддержания пластового давления морской воды. При использовании морской воды может возникнуть ряд факторов, способствующих забиванию призабойной зоны пласта, интенсификации локальной коррозии металла труб.
На стадии проектирования при выборе системы поддержания пластового давления проводится анализ пластовой воды и воды для заводнения с целью выявления их влияния на оборудование и возможных осложнений при смешивании вод.
При выборе морской воды для системы поддержания пластового давления, ее оценивают с точки зрения вероятности возникновения при разработке месторождения, таких осложнений, как осадкообразование и интенсификация коррозионных процессов. Критериями оценки являются:
- концентрация растворенных ионов (особое внимание уделяется катионам Ыа+, К+, Са2+, Mg2+, Fe2+, Ва2+, Бг2+, ЫН4+, анионам С1-, Вг-, Б042-, С032-, НС03-, Ы03-, ОН-, Р043-, Б2-, взаимодействие которых может привести к осадку и коррозии, и которые будут определять плотность потока);
- концентрация растворенных газов, особенно: кислорода, углекислого газа, сероводорода;
Дата поступления 05.05.08
- общее содержание механических примесей;
- макро- и микробиологические составляющие (водоросли, планктон, бактерии);
- содержание питательных веществ, требуемых для поддержания жизнедеятельности макро- и микроорганизмов.
Осложнения, возникающие при использовании в системе ППД морской воды, связаны в основном с образованием отложений на поверхности трубопроводов и оборудования и коррозионным разрушением металла.
Частыми источниками осадкообразования являются растворенные соли железа, кальция, бария, особенно вследствие их реакции с растворенными газами, такими как кислород и сероводород.
В морской воде также высока концентрация сульфат-ионов. В зависимости от концентрации компонентов могут образовываться сульфаты бария, стронция и кальция. Особые проблемы могут возникнуть при образовании сульфата бария.
В основном отложения представляют собой кристаллы солей, содержащихся в исходной морской воде (СаС03 (кальцит), СаБ04 (ангидрит), СаБ04 • 2Н20 (гипс), СаБ04 • 0,5Н20, БгБ04 (целестит), ВаБ04 (барит)), кроме того, присутствуют и соли, полученные в результате взаимодействия воды, растворенных в ней газов и реагентов, используемых в водоподго-товке (поглотителя кислорода, органического биоцида, реагентов, содержащих активный хлор) ^еС03 (сидерит), сульфиды железа FeS, FeS2 ^ех8у ), оксиды железа Fe0, Fe203, Fe304, гидроксиды железа Fe(0H)2, Fe(0H)3, карбонат магния MgC03, спешанный карбонат кальция, магния (CamMgn)C03(m+n), карбонат бария ВаС03, карбонат стронция БгС03) 1 2.
Отложения могут образовываться и в результате смешения несовместимых вод 3. При этом формируются соли с низкой растворимостью в воде, которые выпадают как из частиц потока жидкости, так и из слоев осадка. Один из основных случаев образования отложений в
системе ППД, когда пластовая вода содержит ионы стронция или бария и в системе используется морская вода с высокой концентрацией сульфат-ионов (2700—2900 мг/л). Образующиеся сульфаты стронция и, особенно, бария, имеют низкую растворимость в воде и, следовательно, при контакте морской воды с водой, содержащей ионы стронция или бария, происходит интенсивное осадкообразование.
В настоящее время активно разрабатывается Пильтун-Астохское месторождение (шельф о. Сахалин). При выборе проекта поддержания пластового давления на платформе Моликпак был рассмотрен вопрос о том, как при смешивании морской и добываемой пластовой воды избежать образования нерастворимых сульфатных композиций, наиболее трудно удаляемых. В результате система нагнетания воды спроектирована таким образом, чтобы изолировать пластовую воду от морской.
Для предотвращения отложения карбонатов предусмотрена возможность использования ингибиторов, а для удаления уже сформировавшегося осадка предусмотрена недорогая кислотная промывка.
В связи с тем, что проблема осадкообразования на данном месторождении не актуальна, основные усилия по подготовке морской воды направлены на удаление растворенных газов (кислорода) и подавление жизнедеятельности макро- и микроорганизмов. Здесь используются продувка попутным газом, поглотитель кислорода и биоциды.
Таким образом, несложный комплекс мер позволяет предотвращать возможные осложнения при использовании морской воды в системе ППД.
Литература
1. Солеобразование при добыче нефти / Кашав-цев В. Е., Мищенко И. Т.- М.: 2004.- 432 с.
2. Осложнения в нефтедобыче / Н. Г. Ибрагимов, А. Р. Хафизов, В. В. Шайдаков и др.; Под ред. Н. Г. Ибрагимова, Е. И. Ишемгужина.- Уфа: ООО «Издательство научно-технической литературы «Монография», 2003.- 302 с.
3. Тронов А. В. Технологические процессы и оборудование для подготовки нефтепромысловых вод.- М.: ОАО «ВНИИОЭНГ»,- 2002.- 416 с.
