'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №6 (51) том 3
  4. Научная статья № 40

Просмотры  65 просмотров

Смольников И.М.

  


КРИТЕРИИ ПРИМЕНИМОСТИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛО-ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ *

  


Аннотация:
образование асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) – одна из проблем, с которой нефтяники сталкиваются повсеместно на протяжении всей истории нефтедобычи. В настоящее время проблема усугубляется увеличением в общем объеме добычи доли разработки трудно извлекаемых запасов тяжелой нефти и вступлением многих месторождений в позднюю стадию разработки. Тем не менее, арсенал методов предотвращения и удаления АСПО за последние 30-40 лет существенных изменений не претерпел. Обработка углеводородными растворителями была и остается широко применяемым методом, позволяющим качественно очищать насосно-компрессорные трубы (НКТ) скважин и удалять отложения, образующиеся в призабойной зоне пласта (ПЗП). В то же время сам метод и применяемые растворители не являются универсальным решением проблемы АСПО, поэтому существует необходимость уточнить границы применимости данной технологии, а также обозначить наиболее важные требования к растворителям для промывки НКТ и обработки ПЗП   

Ключевые слова:
асфальтосмолопарафиновые отложения, углеводородные растворители, диспергирование, обработка призабойной зоны пласта, межоперационный период   


УДК 622.276

Смольников И.М.

магистрант 2 курса Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева

Удмуртский государственный университет

(Россия, г. Ижевск)

 

КРИТЕРИИ ПРИМЕНИМОСТИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ

АСФАЛЬТЕНО-СМОЛО-ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

 

Аннотация: образование асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) – одна из проблем, с которой нефтяники сталкиваются повсеместно на протяжении всей истории нефтедобычи. В настоящее время проблема усугубляется увеличением в общем объеме добычи доли разработки трудно извлекаемых запасов тяжелой нефти и вступлением многих месторождений в позднюю стадию разработки. Тем не менее, арсенал методов предотвращения и удаления АСПО за последние 30-40 лет существенных изменений не претерпел. Обработка углеводородными растворителями была и остается широко применяемым методом, позволяющим качественно очищать насосно-компрессорные трубы (НКТ) скважин и удалять отложения, образующиеся в призабойной зоне пласта (ПЗП). В то же время сам метод и применяемые растворители не являются универсальным решением проблемы АСПО, поэтому существует необходимость уточнить границы применимости данной технологии, а также обозначить наиболее важные требования к растворителям для промывки НКТ и обработки ПЗП.

 

Ключевые слова: асфальтосмолопарафиновые отложения, углеводородные растворители, диспергирование, обработка призабойной зоны пласта, межоперационный период.

 

В состав АСПО входят асфальтены, парафины, смолы и механические примеси (частицы горной породы, окалина), а также некоторое количество воды и нефти, содержащиеся в порах отложений. Прямое участие в образовании АСПО принимают асфальтены и парафины, смолы непосредственно в процессе не участвуют, но откладываются вместе с асфальтенами. В практике нефтедобычи все множество органических веществ, входящих в состав АСПО, часто называют парафинами, что на самом деле неверно. Парафины неполярны и неароматичны, неспособны к самоассоциации, растворяются в легких алканах и кристаллизуются при охлаждении. В свою очередь, асфальтены являются наиболее полярными и ароматичными компонентами нефти, склонны к самоассоциации даже в сильноразбавленных растворах, нерастворимы в алканах и не кристаллизуются при охлаждении.

Парафины образуют отложения в результате классического фазового перехода жидкость-твердое вещество, инициируемого снижением температуры ниже точки кристаллизации парафина. В условиях скважины данный переход протекает на свободной поверхности (порода пласта, НКТ, мехпримеси, частицы солей) [1]. Причинами образования асфальтеновых отложений являются: значительное снижение давления на забое скважины, разгазирование нефти, выделение газа из нефти которое сопровождается снижением температуры.

При исследовании проблемы АСПО на отдельно взятом месторождении необходимо уделять внимание таким показателям как тип отложений (парафиновый, асфальтеновый или смешенный), межочистной период, дебит скважины, температура кристаллизации, температура плавления, скорость потока, шероховатость поверхности труб и газовый фактор[2]. Перечисленные показатели были приняты в качестве базовых критериев, на основе которых была разработана фрактальная классификация случаев образования АСПО. На основании данных критериев применение углеводородных растворителей технологически оправдано и экономически эффективно в случае парафиновых и смешенных типов отложений – для скважин с межоперационным периодом (МОП), не больше одного месяца. В случае образования АСПО ниже 600 - 700 метров и на приемном фильтре насоса, единственным методом позволяющим полностью очистить НКТ является промывка углеводородным растворителем, что существенно повышает технико-экономические показатели скважин с небольшим МОП. Образование АСПО в призабойной зоне пласта является специфической проблемой не только из-за того, что удалять эти отложения возможно лишь углеводородными растворителями, но и из-за ряда дополнительных требований к растворителям, о чем будет сказано ниже.

Известно, что удаление АСПО органическими растворителями является комплексным процессом, включающим растворение и диспергирование, протекающие параллельно. Компоненты АСПО, обладают различной растворимостью в разных классах углеводородов, что необходимо учитывать при подборе состава растворителя для обработки скважины, и в особенности для обработки ПЗП.

Существуют различные технологические приемы [3] очистки растворителями насосно-компрессорных труб скважин от АСПО. Часть из них подразумевает создание той или иной циркуляции растворителя в скважине, то есть проведение промывки в динамических условиях. При таком варианте преобладание диспергирования асфальтенов над истинным растворением не является серьезным недостатком, так как циркуляция предотвращает осаждение диспергированных асфальтенов. Еще одним преимуществом динамического режима очистки НКТ является сочетание физико-химического и механического воздействия на отложения.

Статический режим обработки (заполнение насосно-компрессорных труб остановленной скважины растворителем) вводит дополнительные требования. Растворитель должен:

  • обеспечивать преобладание истинного растворения АСПО над диспергированием и осаждением;
  • противодействовать агрегации и седиментации диспергированных частиц отложений.

Проведение очистки призабойной зоны пласта от АСПО требует точного установления состава отложений и подбора растворителя, способного полностью их растворить. Так, например, диспергирование, растворение, смыв АСПО, состоящих преимущественно из асфальтенов, требует применения растворителей, в составе которых в значительном количестве содержатся ароматические углеводороды. Поэтому очень важно, прежде чем применять какой-либо растворитель, необходимо в первую очередь провести лабораторные, комплексные исследования растворителя на предмет растворения, отмыв пленки, диспергирование, только после этого применять его на практике.

Выводы:

Основными критериями применения углеводородных растворителей для удаления АСПО являются:

  • отложения АСПО ниже 600-700 метров и на приемном фильтре насоса;
  • отложения АСПО в призабойной зоне и из-за работы скважин при низком забойном давлении;
  • на тех скважинах, где нельзя применять термообработки из-за наличия соответствующего оборудования:
  • наличие пакеров при ОРЭ
  • внутреннее покрытие НКТ не выдерживающее термообработки

4) Наличие якорей препятствующих термообработкам из-за термической деформации элементов скважинного оборудования.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. – М.: Недра, 1970. – 192 с.

Турукалов М.Б., Строганов В.М. Критерии подбора методов предотвращения и удаления асфальтено-смоло-парафиновых отложений. Интервал № 6 (89) 2006 С. 62-66.

Головко С.Н., Шамрай Ю.В., Гусев В.И. и др. Эффективность применения растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений в добыче нефти. – М.: ВНИИОЭНГ, 1984. – 67 с. 

 

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №6 (51) том 3

  


Ссылка для цитирования:

Смольников И.М. КРИТЕРИИ ПРИМЕНИМОСТИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛО-ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ // Вестник науки №6 (51) том 3. С. 260 - 264. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5918 (дата обращения: 28.03.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/5918



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.