Идентификация солевых отложений в погружном оборудовании

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ПОГРУЖНОМ

ОБОРУДОВАНИИ Гайдамакина В.Н.1, Гайдамакин В.Н.2

1Гайдамакина Валерия Николаевна - оператор пульта управления в добыче нефти и газа;

2Гайдамакин Вадим Николаевич - оператор по добыче нефти и газа, ЛУКОЙЛ - ТПП «Когалымнефтегаз», г. Когалым

Аннотация: некоторые проблемы, способные породить солеобразование, вселяют страх в сердца инженеров. Солеобразования представляют собой отложения, закупоривающие перфорационные каналы, обсадные и эксплуатационные колонны НКТ, клапаны, насосы, а также внутреннюю поверхность скважинного оборудования, засоряя, таким образом, скважину и препятствуя потоку жидкости. Ключевые слова: идентификация, солеотложения, оборудование, скважина, добыча.

Идентификация местоположения и состава солевых отложений - первый шаг в разработке экономичных методов их устранения.

Эксплуатационные колонны НКТ и наземное оборудование - солевой осадок в эксплуатационных колоннах НКТ может встречаться в виде толстого слоя, плотно прилегающего к их внутренней поверхности. Зачастую он имеет толщину в несколько сантиметров и имеет кристаллы диаметром до 1 см и более. Первичный эффект роста солевых отложений заключается в том, что скорость добычи снижается за счет увеличения неровности поверхности труб, при этом в них снижается диаметр протока. Следовательно, давление растет, а добыча падает. По мере увеличения роста кристаллов становится невозможным доступ к нижним секциям скважины, при этом поток через трубы стремительно падает. Солеотложение на трубах различается по химическому составу и состоят при этом из слоев солей, отложенных на протяжении истории скважины. Зачастую солеотложения содержат асфальтеновые или парафиновые слои, а также слои солей, прилегающие к трубам, которые содержат сульфиды железа, карбонаты или продукты коррозии.

Породы приствольной зоны - карбонатные или сульфидные отложения (типичные для участков вблизи скважин) имеют меньший размер частиц, чем отложения, находящиеся внутри труб, т.е. размер их имеют величину порядка микрон, а не сантиметров. Это приводит к закупориванию гравийной набивки и фильтров, а также пор в материнской породе. Солевые отложения, прилегающие к стволу скважины, обычно формируются в течение продолжительных остановок скважины ввиду смешений несовместимых вод из разных слоев. Полагают, что такой солевой налет играет роль покрытия. Удаление путем химического растворения или при помощи кислот способно резко поднять добычу [1].

Нагнетательные скважины - негативное воздействие солеотложений в нагнетательных скважинах обычно обусловлено ускоряемыми температурой отложениями из нагнетаемых вод. Вдобавок к этому, несовместимые взаимодействия могут произойти вблизи скважин, в случае, если закачиваемые воды контактируют либо с пластовыми водами, либо с рассолами для заканчивания. Данная проблема распространяется на ранние стадии процесса нагнетания, когда закачиваемые воды контактируют с несовместимыми водами в зоне, прилегающей к скважине. Образовавшиеся здесь солевые накопления могут снизить проницаемость пласта и тем самым снизить эффективность стратегии нагнетания [3].

I 17 I

Обнаружение солевых отложений - существуют физические доказательства существования отложений, которые могут быть в виде отдельных фрагментов или обнаружены рентгенографически.

Резкое увеличение добычи воды часто является сигналом потенциальной проблемы солеотложения, особенно когда это совпадает с одновременным падением добычи нефти. Обычно операторы отслеживают химический состав воды и, в частности, содержание растворенных ионов в пластовых водах.

Ранее предупреждение условий солевых отложений было очень ценным для операторов, поскольку в скважинах процесс отложений может идти в течение всего 24 часов или даже быстрее. Скважины с высококачественным оборудованием и постоянной системой контроля тщательно спроектированы для контроля химического состава воды. Внутренние датчики и системы постоянного мониторинга солеотложений являются областями активных исследований [2].

Химическое моделирование - химические модели созданы с целью предсказания природы и степени солеотложения в зависимости от условий. Эти модели предсказывают фазовое равновесие, используя термодинамические принципы и геохимические базы данных. Все зависит от базового набора данных, таких как элементно-количественный анализ, температура, давление и состав газовой фазы. Данные программы разработаны для предсказания влияния отклонений, таких как несовместимое смешение или изменения температуры и давления.

Многие программы, предсказывающие процесс солеобразования, сейчас легко доступны в качестве бесплатного программного обеспечения и лишь ограниченная часть коммерческого программного обеспечения предназначена для описания химии рассолов. Эти программы распространяются как на простейшие модели, так и на комплексные геохимические модели, разработанные для моделирования флюида и химического транспорта в пористых пластах.

Такие модели могут быть использованы в течение длительного срока для предсказания проблем солевых отложений, используя различные значения параметров пласта и ожидаемого прорыва закачиваемой воды. На деле, для новых пластов, не имеющих тенденций к солеобразованию, только химические модели являются доступным инструментом предсказания. Поэтому они требуют точных сведений о химическом составе для пластовых флюидов и закачиваемых вод. Такое редко доступно на практике, но информация может быть накоплена для обеспечения более точных предсказаний процесса солевых отложений.

Список литературы

1. Здольник С.Е. Управление солеотложением - залог повышения эффективности нефтедобычи / С.Е. Здольник, О.В. Акимов, Д.В. Маркелов, В.Н. Гусаков, А.И. Волошин, В.В. Рагулин // Инженерная практика: пилотный выпуск. Декабрь, 2009. С. 66-69.

2. Ивановский В.Н. Анализ существующих методик прогнозирования солеотложения на рабочих органах УЭЦН // Инженерная практика: пилотный выпуск. Декабрь, 2009. С. 8-11.

3. Кащавцев В.Е. Роль пластовых вод в процессе осадкообразования солей при добыче нефти / В.Е. Кащавцев // Нефть, газ и бизнес, 2004. С. 42-45.

I 18 I