Использование волнового воздействия в процессах добычи и подготовки нефти

• Автор: Древницкая, Елена Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Содержание
Введение
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1Л. Объекты исследования: структура, современные схемы
переработки, перспективы.
1.1.1. Структура добычи нефти в России и РТ, в т.ч. высоковязкой и
битуминосной.
1.1.2. Состав и свойства нефтешламов.
1.1.3. Битумы. Состав и свойства
1.1.4. Экологизация технологий добычи, подготовки и переработки
нефти.
1.1.5. Проблемы углубления переработки нефтяного сырья.
1.2. Задачи диссертационной работы.
1.2.1. Общая характеристика состояния технологий обработки
нефтесодержащих систем.
1.2.1.1. Тепловые волновые методы.
1.2.1.2. Радиоспектрометрические методы исследования и обработки
нефтесодержащих систем.
1.2.1.3. Гидродинамические, ультразвуковые, гидроакустические
методы.
1.2.2. Постановка задач диссертации.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И АНАЛИЗОВ.
2.1. Наименования и характеристики объектов исследования.
2.1.1. Используемые образцы нефти.
2.1.1.1. Фациально-литологический фактор месторождений
исследуемых нефтей.
2.1.1.2. Характеристические параметры исследуемых нефтей.
2.1.2. Состав и свойства нефтешламов.
2.1.3. Минеральные наполнители.

2.1.4. Битумы и битуминосные песчаники.
2.1.5. Герметики на базе полисульфидных и нефтесодержащих
систем.
2.2. Методики экспериментов и схемы лабораторных установок
2.2.1. Методики теплометрических измерений и обработки
результатов.
2.2.2. ГОСТы на нефть и нефтепродукты. Методики определения
основных параметров.
2.2.3. Схема и описание работы лабораторной установки по
разрушению особопрочной нефтеводной эмульсии.
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Положения и результаты диссертационной работы.
3.1.1. Общий базис процессов и средств стимуляции добычи и
подготовки нефти.
3.1.2. Средства подготовки нефти комбинированного действия.
3.2. Резюме.
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Высокие темпы потребления, ограниченность и невосполнимость ресурсов нефти и газа, а также увеличение доли тяжелых, высокосернистых, трудноизвлекаемых запасов нефти обусловили необходимость разработки новых источников углеводородного сырья. К ним, прежде всего, относятся запасы тяжелых нефтей и природных битумов. Последние по некоторым оценкам значительно превышают разведанные запасы нефти [1]. На территории Республики Татарстан к настоящему времени по различным данным выявлено от 430 до 450 залежей природных битумов. Наиболее реальной считается оценка запасов природных битумов в ~ 2 млрд. т. Эти запасы расположены в основном в пермских отложениях и залегают на глубинах до 400 м. В опытно-промышленной эксплуатации находится Мордово-Кармальское месторождение, подготавливаются к разработке Ашальчинское, Подлесное и Нижне-Кармальское месторождения.
В связи со специфичными структурно-групповым и химическим составом асфальто-смолистые нефти и природные битумы необходимо рассматривать также как и важнейший сырьевой источник продуктов малотоннажной химии, специальных покрытий и других важнейших реагентов (в том числе металлосодержащих).
Методы разработки месторождений природных битумов зависят от их фациально-литологических характеристик и физико-химических свойств углеводородной массы. Около 10% месторождений природных битумов Республики Татарстан могут разрабатываться только рудничными методами с подъемом породы на дневную поверхность. Извлечение природных битумов из добытой битумоносной породы в основном осуществляется тремя методами: применением водных растворов, экстракцией углеводородными растворителями и термическими методами. Современные нефтеперерабатывающие заводы не ориентированы на применение данных технологий. Поэтому актуальной проблемой является разработка раздельных или совместных комплексов по переработке высоковязких нефтей и природных битумов. Решение этих проблем позволит вовлечь в разработку значительные запасы природных битумов Республики

повышения проницаемости коллекторов. Например, при проведении ГВП на Мало-Балыкском (Западная Сибирь) месторождении (проницаемость коллекторов от 2 до 5 мД), дебит скважин поднялся до 50 т/сут, в то время как ранее многие из них вообще не функционировали. На Повховском месторождении за счет ГВП добывается почти 70% всей нефти. При этом удалось стабилизировать добычу нефти на уровне 5,1-5,3 млн т/год.
Важнейшим, хотя и наиболее экологически экстремальным, представителем промышленных методов гидродинамического воздействия является метод гидравлического разрыва пласта (ГРП), применяемый с конца первой половины 20-го века [61]. ГРП осуществляется нагнетанием в скважину жидкости при давлении, превышающем гидростатическое в 1,5-3,0 раза. Его механизм заключается в проникновении закачиваемой жидкости в высокопроницаемые трещиноватые участки коллекторов, в которых в результате этого сильно возрастает давление. Вязкости жидкостей разрыва, в зависимости от проницаемости пород, колеблются от 50 до 2000 мПах. Применяют сырые дегазированные нефти, загущенные нефти (мазутными остатками), нефтекислотные, водонефтяные и кислотно-керосиновые эмульсии, пены, полимерные растворы ПАВ.
Дебиты скважин после гидроразрыва первоначально значительно увеличиваются, однако нет комплексной оценки его действия в перспективе длительного интервала времени. Тем более, что геологические условия изменяются даже в пределах одной нефтяной залежи.
По технологической эффективности с гидроразрывом пласта сопоставимо сейсмоакустическое воздействие. Дополнительная добыча нефти на участке девонских залежей Ромашкинского месторождения (Республика Татарстан), включающем 11 добывающих скважин, составила 3710 т на одну обработку. К сожалению, по своему действию оно близко к экстремальным методам [40].
Более «мягким» МУН является ультразвуковая технология. Ультразвуковое воздействие на призабойную зону пласта получило распространение, прежде всего, благодаря повышению интенсивности ударных волн при ультразвуковой кавитации. Появление избыточного статического давления в рабочем объеме жидкости при одновременном увеличении интенсивности ультразвуковых колебаний дает