Сделай Сам Свою Работу на 5

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ БОРЬБЫ С ОТЛОЖЕНИЯМИ НОС





Причины отложения солей в призабойной зоне пласта

 

Образование отложений неорганических солей происходит в скважинах, нефтепромысловом оборудовании, системе сбора, подготовки нефти и воды, а также в призабойной зоне пласта.

По преимущественному содержанию в отложениях неорганических солей определенного вида выделяются две группы солей: карбонатные и сульфатные.

Самым распространенным видом отложений неорганических солей являются осадки, содержащие в основном сульфат кальция (60-80 %) и карбонаты кальция и магния (5-16 %).

 

Влага и углеводородные соединения составляют 7-27 %. При определенных условиях каждая молекула сульфата кальция связывает две молекулы воды, в результате чего образуются кристаллы гипса, поэтому такие осадки называют гипсовыми отложениями. Если при этом в составе осадков содержится более 15 % твердых и тяжелых углеводородных соединений нефти, то они классифицируются как гипсоуглеводородные отложения. В составе отложений в виде примесей присутствуют до 0,5-4,0 % окислов железа и до 0,5-3,0 % кремнезема, наличие которых объясняется коррозией оборудования и выносом песчинок жидкостью в процессе эксплуатации скважины.



Виды осадков

1. Плотные микро и мелкокристаллические осадки. В поперечном сечении таких осадков не удается выделить отдельные слои, поскольку отложения представлены сравнительно однородными кристаллами длиной до 5 мм с равномерным включением твердых углеводородов. В ряде случаев такие осадки имеют накипеобразный характер.

2. Плотные осадки с преобладанием кристаллов гипса средних размеров 5…12 мм с включением твердых и жидких углеводородов. При поперечном срезе образца отложений хорошо различим слой мелкозернистого осадка толщиной 3…5 мм в пристенной части, затем прослеживается слой среднекристаллического осадка призматического или игольчатого строения. В этом слое преобладают кристаллы длиной 5…12 мм. В наружном слое пространство между средними и крупными кристаллами заполнено более мелкими.

3. Плотные крупнокристаллические осадки. Крупные игольчатые кристаллы гипса образуют каркас. Между крупными кристаллами гипса длиной 12…25 мм находятся более мелкие кристаллы солей и углеводородные соединения. В некоторых случаях в насосно-компрессорных трубах (НКТ) нет сплошных отложений гипса, а осадок представлен в виде одиночных друз кристаллов длиной 20… 27 мм с включением у их оснований мелких.



Основные причины выпадения гипса в скважинах

1) выщелачивание гипса и ангидрита, содержащегося в скелете пласта, закачиваемой пресной водой;

2) обогащение попутно добываемой воды сульфатными ионами за счет погребенных вод;

3) приток чуждых сульфатных вод из-за некачественного цементирования или негерметичности обсадной колонны и смешение их в скважине с пластовыми хлоркальциевыми водами;

4) обогащение попутных вод за счет окисления до сульфатов сульфидов, имеющихся в пласте, и серосодержащихся компонентов нефти кислородом воздуха, вносимым с закачиваемой водой;

5) поддержание пластового давления путем закачки несовместимых с пластовыми пресных или сточных вод повышенной сульфатности;

6) окисление соединений серы, находящихся в пласте, до сульфатов серобактериями и тиобактериями;

7) изменение термодинамических условий газо-водо-нефтяной смеси при подъеме жидкости из скважины.

Отмечается, что отложения гипса в скважинах чаще происходит по нескольким причинам, обусловленным геологическим строением, системой разработки залежей и режимов эксплуатации скважин.

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ БОРЬБЫ С ОТЛОЖЕНИЯМИ НОС

Современные методы разработки нефтяных месторождений с поддержанием пластового давления путем закачки пресных и сточных вод приводят к осложнениям в добыче нефти, которые вызваны образованием твердых отложений неорганических солей в призабойной зоне пласта и нефтепромысловом оборудовании. Накапливаясь в добывающих скважинах и нефтесборных коммуникациях, неорганические соли часто полностью выводят из строя дорогостоящее оборудование, нарушают режим работы скважин, приводят к трудоемким подземным капитальным ремонтам, а в итоге -к значительным потерям в добыче нефти.



Образование органических солей при добыче обводненной нефти в процессе разработки большинства месторождений России стало распространенным явлением

Отложения солей происходят при всех способах эксплуатации скважин, однако наиболее отрицательные последствия от солеотложения возникают при добыче нефти штанговыми глубинными насосами и установками электропогружных центробежных насосов. Кристаллические образования неорганических солей на рабочих органах глубинных насосов приводят к повышенному их износу, заклиниванию и слому вала погружного центробежного электронасоса, заклиниванию плунжера ШГН и т.п.

Межремонтный период работы механизированного фонда "солепроявляющих" скважин существенно уменьшается. Кроме того, в результате роста обводненности продукции скважин образуются отложения солей в поверхностном оборудовании, групповых, замерных установках, нефтесборных коллекторах и системах подготовки нефти.

 

При разработке и эксплуатации месторождений с применением заводнения происходят отложения карбонатов кальция и магния, сульфатов кальция и бария, стронция, хлоридов и других солей в скважинах, на оборудовании и т.д. Карбонатные соли и кальцит СаСОз отмечаются на месторождениях Западной Сибири, Азербайджана, Краснодарского, Ставропольского краев; сульфаты кальция, гипс CaSO4-2H2O и ангидрит CaSO4 — на месторождениях Урало-Поволжья и Казахстана; хлоридные соли и галит NaCl — на месторождениях Белоруссии и Украины; сульфаты бария, барит BaSO4, сульфаты стронция и целестин SrSO4 — на месторождениях Мангышлака и Северного Кавказа. Отложения барита и целестина встречаются на месторождениях Западной Сибири и других районов

Самым распространенным видом отложений из нефтепромыслового оборудования и добывающих скважин в условиях Оренбурга являются осадки, содержащие в основном сульфат кальция (60-80 %) и карбонаты кальция и магния (5-16 %). Влага и углеводородные соединения составляют 5-25 %. При определенных условиях каждая молекула сульфата кальция связывает две молекулы воды, в результате чего образуются кристаллы гипса, поэтому такие осадки называются гипсовыми отложениями. Если при этом в составе осадков содержатся более 15 % твердых и тяжелых углеводородных соединений нефти, то они классифицируются как гипсоуглеводородные соединения. В составе отложений в виде примесей могут присутствовать до 0,5—4,5 % окислов железа и до 0,5-3 % кремнезема, наличие которых объясняется коррозией оборудования и выносом песка жидкостью в процессе эксплуатации скважин.

Образование гипсовых отложений происходит в скважинах, объектом разработки которых являются девон и карбон. Структуры отложений в скважинах, эксплуатирующих продуктивные пласты, приуроченные к продуктивным пластам девона и нижнего карбона, изучены разными авторами, в том числе Ю.В. Антипиным и В.Е. Кащавцевым с соавторами. По результатам исследований ими выделены осадки трех характерных видов:

плотные микро- и мелкокристаллические осадки. В поперечном сечении таких осадков не удается выделить отдельно слои, поскольку отложения представлены сравнительно однородными кристаллами длиной до 5 мм с равномерным включением твердых углеводородов. В ряде случаев такие осадки имеют накипеобразный характер;

плотные осадки с преобладанием кристаллов гипса средних размеров 5-12 мм с включением твердых и жидких углеводородов. При поперечном срезе образца отложений из оборудования хорошо различим слой микрозернистого осадка призматического или игольчатого строения. В этом слое преобладают кристаллы длиной 5-12 мм. Иногда встречаются крупные игольчатые кристаллы длиной 15-18 мм. В наружном слое пространство между средними и крупными кристаллами заполнено более мелкими;

плотные крупнокристаллические осадки. Крупные игольчатые кристаллы гипса образуют каркас. Между крупными кристаллами длиной 12-25 мм находятся более мелкие кристаллы солей и углеводородные соединения. В поперечном разрезе у этих отложений также можно заметить у стенки оборудования более плотный слой, а по мере удаления от поверхности соприкосновения с оборудованием доля крупных кристаллов увеличивается. В некоторых случаях в НКТ нет сплошных отложений гипса, а осадок представлен в виде одиночных друз кристаллов длиной 20-27 мм с включением у их основания мелких.

Отложения всех трех видов образуются в НКТ, хвостовиках, устьевой арматуре, насосном оборудовании, клапанных узлах раз­личного назначения, оборудовании системы сбора и подготовки нефти и воды. Крупнокристаллические осадки в исследовавшихся условиях не обнаружены в клапанах, приемных фильтрах насосов и на штангах. Это свидетельствует о том, что кроме прочих факторов на структуру образующихся кристаллов гипса существенное влияние оказывает режим движения газожидкостной смеси. Толщина отложений зависит от интенсивности и времени осадконакопления. Из опыта добычи обводненной нефти известны случаи образования мощных пробок из гипсовых отложений в НКТ длиной до нескольких сот метров, при этом практически полностью перекрывается проходное сечение труб.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.