Повышение эффективности эксплуатации скважин электроцентробежными насосами в условиях образования вязких водонефтяных эмульсий

• Автор: Гумеров, Кирилл Олегович
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ВЯЗКИХ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ В СКВАЖИНАХ

1.1 Осложнения при эксплуатации скважин электроцентробежными насосами

1.2 Образование вязких водонефтяных эмульсий в скважинах

1.3 Проблема определения свойств водонефтяных эмульсий

1.4 Пути решения проблемы образования вязких водонефтяных эмульсий при эксплуатации скважин электроцентробежными насосами

1.5 Влияние поверхностно-активных веществ на образование и разрушение

водонефтяных эмульсий

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
2.1 Исследования состава и физико-химических свойств пластовых флюидов для условий эксплуатации погружных электроцентробежных насосов
2.2 Исследование влияния состава и условий образования водонефтяных эмульсий на их физико-химические свойства
2.2.1 Определение условий формирования водонефтяных эмульсий и их дисперсность
2.2.2 Определение устойчивости эмульсий
2.2.3 Исследование реологических свойств водонефтяных эмульсий
2.3 Исследование состояния органических структурообразующих компонентов в нефти при изменении термобарических условий
2.3.1 Исследование процесса кристаллизации парафина при изобарическом снижении температуры
2.3.2 Исследование процесса формирования частиц асфальтенов при
изотермическом снижении давления
Выводы по второй главе

ГЛАВА З МОДЕЛИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ, ПОЛУЧЕНИЕ НАПОРНОРАСХОДНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ПРИ ОТКАЧКЕ ВЯЗКИХ СМЕСЕЙ .
ЗЛ Методика проведения исследований
3.2 Исследование влияния вязкости откачиваемой среды на напорно-расходную характеристику работы электроцентробежного насоса
3.3 Исследование влияния вязкости откачиваемой среды на энергетическую характеристику работы электроцентробежного насоса
3.4 Оценка погрешностей при проведении измерений
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВНУТРИСКВАЖИННОЙ ДЕЭМУЛЬСАЦИИ
4.1 Определение диффузионных свойств деэмульгаторов
4.2 Определение коэффициента флокуляции асфальтенов
4.3 Исследование влияния поверхностно-активных веществ на вязкостные
параметры водонефтяных эмульсий
Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5 ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ
ВНУТРИСКВАЖИННОЙ ДЕЭМУЛЬСАЦИИ
Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследований
Для нефтегазовых месторождений, вступивших в позднюю стадию разработки, на современном этапе развития характерна тенденция уменьшения объемов добычи нефти и увеличение обводненности продукции скважин. Поскольку более 90% нефти добывается с помощью механизированного способа -насосными установками, то остро встает вопрос об обеспечении работы скважинного оборудования с высокими эксплуатационными показателями. В Российской Федерации около 35% всех нефтяных скважин оснащены установками погружных электроцентробежных насосов, при этом на их долю приходится основной объем добычи нефти (более 65%). Поэтому повышение эффективности эксплуатации таких скважин электроцентробежными насосами (ЭЦП) с учетом технологических и энергетических показателей в заданных условиях становится актуальной проблемой. В данной работе объектами исследований являлись скважины нефтяных месторождений Башкортостана, эксплуатация которых осложнена образованием водонефтяных эмульсий.
Необходимыми условиями для повышения эффективности эксплуатации скважин электроцентробежными насосами являются изучение физической сущности явлений, происходящих в процессе подъема пластовых жидкостей и выбор технологий, позволяющих снизить негативное влияние водонефтяных смесей на работу насосного оборудования.
Несмотря на важность вопроса и достаточно большое число публикаций, посвященных исследованиям свойств водонефтяных эмульсий, лишь в некоторых источниках содержатся сведения о свойствах эмульсий, образующихся в элементах скважины и погружного насосного оборудования. В большинстве же случаев свойства промысловых водонефтяных эмульсий остаются не определенными, и исследователи сразу переходят к определению свойств эмульсий после их обработки поверхностно-активными веществами (ПАВ) или физическими методами.

Температура, °С
“♦—СКВ. 1639-в-скв. 1644-А—скв. 1649—X—скв. 1651 Ж скв. 1666 -♦“СКВ. 1675—+—скв. 1679—скв. 1648—скв. 1698—♦—скв. 2
Рисунок 2.2 - Зависимость кинематической вязкости нефти от температуры Полученные экспериментальным путем зависимости плотности и кинематической вязкости от температуры использовались при оценке объемновязкостных характеристик нефте-водо-газовых смесей в процессе эксплуатации скважин [76]. Так же данные зависимости р(1) и р(1) могут быть использованы в расчетах для подбора скважинного оборудования.
2.2 Исследование влияния состава и условий образования водонефтяных эмульсий на их физико-химические свойства
В процессе подъема продукции в стволе скважины происходят процессы диспергирования и коалесценции водонефтяных смесей при изменении давления и температуры смеси. Соответственно изменяются свойства продукции скважин. Особенно значительно влияют условия подъема при работе ПЭЦН. Для повышения эффективности работы насосного оборудования проведены исследования влияния условий подъема на эти свойства.