Исследование условий образования асфальтосмолопарафиновых отложений в скважинах и разработка технологии борьбы с ними

• Автор: Чеботников, Владислав Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБАХ СКВАЖИН С ВЫСОКОПАРАФИНИСТОЙ НЕФТЬЮ МЯДСЕЙСКОГО И ТОБОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ
1.1. Краткие сведения о залежах и физико-химических свойствах высокопарафинистых нефтей месторождений
1.2. Характер отложения АСПВ на поверхности НКТ и влияние на
него шероховатости труб
1.3. Методы прогнозирования отложений АСПВ в подземном оборудовании скважин
1.4. Групповой состав углеводородов твердых отложений, отобранных с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб скважин
Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ КРИССТАЛИЗАЦИИ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ И ОТЛОЖЕНИЙ АСПВ НА ПОВЕРХНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ СКВАЖИН
2.1. Кристаллизация парафиновых углеводородов и факторы, влияющие на образование твердых отложений
2.2. Моделирование отложений АСПО и результаты исследования динамики их роста на поверхности НКТ
скважин
2.3. Математическая модель скорости осаждения АСПО Выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АСПВ В ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ДВИЖЕНИЯ СВОЙСТВ
3.1. Моделирование отложения АСПВ при термобарических условиях скважин с использованием глубинных проб нефти
3.2. Методика и результаты изучения напряжений сдвига АСПО при различных составах отложении
Выводы
4. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В СКВАЖИНАХ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ОБРАБОТОК
4.1. Краткий обзор существующих методов депарафинизации

скважин
4.2 Опытно-промышленные испытания греющих кабелей для предупреждения образования АСПО в скважинах с высоко-
парафинистой нефтью
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Эксплуатация нефтяных скважин во многих регионах страны осложнена образованием твердых асфальтосмолопарафиновых отложений в подземном оборудовании. Такие осложнения частично или полностью перекрывают проходное сечение насосно-компрессорных труб на глубинах до 600...800 м, являясь причиной роста нагрузок на оборудование скважин и снижения подачи погружных насосов.
Проблема борьбы с АСПО, несмотря на период существования, исчисляемый десятками лет, в полной мере до сих пор не решена. Эти отложения имеют широкие интервалы изменения своего состава, отличаются по своим физико-химическим и механическим свойствам, образуются в разных термобарических условиях подъема жидкости в скважинах.
Известны различные способы и разработанные технологии предупреждения образования АСПО и их удаления с поверхности подземного оборудования. Эти технологии не носят универсальный характер и поэтому не могут применяться в каждом регионе по техникоэкономическим соображениям.
Наиболее показательным по глубине и масштабам этой проблемы является Тимано-Печорская провинция нефтеносности, месторождения которой отличаются высоким содержанием парафина в нефти, доходящим до 9% масс. На месторождениях нефти ОАО «Нарьянмарнефтегаз», к примеру, межочистной период скважин с отложениями АСПО может составлять около 15 часов.
Совершенно очевидно, что для успешной борьбы с АСПО в этом регионе необходимо располагать сведениями о термобарических условиях подъема продукции скважин, температуре начала кристаллизации парафиновых углеводородов, групповом составе АСПО, а также скорости отложения АСПО в насосно-компрессорных трубах.

Методика отбора глубинных проб предусматривает обязательный отбор параллельных проб из одной и той же скважины. Время необходимое для отбора проб, складывается из времени, необходимого на спуск прибора до заданной глубины и времени выдержки прибора на глубине. Время спуска определяется скоростью спуска и заданной глубиной отбора.
Технические характеристики пробоотборника:
• Давление рабочей среды - не более 30 МПа;
• Температура рабочей среды — не более 100 °С;
• Отбор отбираемой пробы - 300 см3'
• Масса — не более 9 кг.
Отбирались с каждой скважины по пять глубинных проб. Отбор проб осложнялся наличием ограничителя на глубине 1000 метров и отложением парафина. С целью предупреждения осложнений при отборе глубинных проб перед каждой операцией отбора производилась очистка НКТ от АСПО. Для оценки представительности отобранных проб по первой скважине 49 было проведено разгазирование нефти. Проверка показала, что на глубине отбора 1000 м система находится в однофазном жидком состоянии.
Глубинные пробы отобраны с целью моделирования процесса выпадения асфальтеносодержащих парафиновых отложений. Физикохимические свойства пластовых нефтей определялись по одной качественной пробе.
Для определения физико-химических характеристик разгазированных нефтей и газов были отобраны устьевые пробы нефти и газа скважин указанных месторождений и пробы асфальтосмолопарафиновых отложений по глубине скважин 11 пласта D[p и 101 пласта D 1'з Тобойского месторождения.
В работающую скважину опускался обычный скребок-фреза, используемый для очистки НКТ от АСП отложений. Скребок опускался до