Слайд 1Асфальтосмолопарафиновые отложения
Условия формирования парафиновых отложений.
Основные отложения в процессе эксплуатации
вызывают парафины, которые представляют собой углеводороды метанового ряда с высокой
молекулярной массой С17Н36 – С60Н122. В пластовый условиях они обычно находятся в растворенном состоянии. Подъем нефти на поверхность, сопровождающийся изменением давления и температуры, а также разгазированием, приводит к кристаллизации парафина и скоплению его на поверхности насосных штанг, НКТ, арматуре, глубинном оборудовании и наземных трубах.
Слайд 2Факторы, способствующие парафину образовывать отложения или пробки в скважинах:
адсорбционные
процессы, происходящие на границе твердое тело (металл) - парафин и
заключающиеся в природных свойствах парафиновых отложений, в состав которых входят смолистые вещества;
наличие на поверхностях отложений продуктов разрушения пласта, механических примесей, привнесенных с поверхности при технологических операциях, продуктов коррозии металлов и т.д.;
шероховатость поверхности, являющейся основой для "зацепления" кристаллов парафина, вокруг которых начинают расти агрегаты отложений;
скорость движения газожидкостной смеси, которая может обеспечить осаждение кристаллов на поверхности твердых тел или, наоборот, их отрыв от поверхности, а также вынос на устье скважины;
электрокинетические явления, вызывающие электризацию как поверхности стенки трубы, так и поверхности кристаллов парафина, что усиливает адгезию парафина к металлу;
структура потока, оказывающая влияние на отложения парафина: установлено, что наибольшие отложения возникают при поточном режиме, когда газ является дисперсной фазой.
Слайд 3Условия образования АСПО на поверхности нефтепромыслового оборудования
Слайд 4Критерии классификации АСПО
Критерием классификации является концентрация механических примесей и
парафинистость.
Слайд 5 Наряду с твердыми углеводородами, которыми являются парафины, в нефтях могут
находится вещества, способные к кристаллизации.
Церезины - это высокоплавкие углеводороды, по
составу и свойствам значительно отличающиеся от парафинов. Температура плавления парафинов 45-54°С, церезинов 65-88°С. Церезины обладают большой химической активностью.
Нейтральные смолы — вещества, нерастворимые в щелочах и кислотах и полностью растворимые в легких нефтяных дистиллатах. Они легко поддаются действию крепких кислот, света, повышенной температуры, превращаясь при этом частично в асфальтоподобные продукты.
Асфальтены — вещества, не растворимые в легких бензинах и петралейном эфире, из которого они осаждаются, но полностью растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде.
Суммарное содержание асфальтенов и смол в нефтях может доходить до 25-50% по массе.
Слайд 6Прафинистость определяется по формуле :
где П – концентрация парафинов;
А,С – соответственно концентрации асфальтенов и смол
Слайд 7Условия и место образования АСПО прогнозируют, сопоставляя температуру потока нефти
и температуру кристализации
где Тплос – температура окружающей среды на забое;
Гт – средний геотермический градиент;
Lск – глубина скважины;
С – теплоемкость потока;
М – массовый дебит скважины;
D – диаметр НКТ;
К – коэффициент теплопередачи;
Тнач – температура потока на забое скважины.
Слайд 8 Температура кристализации парафина (температура насыщения нефти парафином) зависит от давления
Р (МПа) и количества растворенного газа в нефти Г (м3/
м3)
где Тсепкр – температура кристаллизации сепарированной нефти
Температура кристаллизации, пластовая температура и содержание парафина в сепарированной нефти
Слайд 11Ингибирование как метод предотвращения или снижения скорости накопления АСПО
Сущность метода
заключается в образовании пленки ингибитора на внутренней поверхности труб, а
также адсорбции активной составляющей части ингибитора микро- и макромолекулами парафина в объеме нефти и удержании их во взвешенном состоянии.
Целью ингибиторной защиты является снижение интенсивности процесса парафиноотложний, но, к сожалению, не полное его предотвращение. Эффективность ингибиторной защиты зависит от типа ингибитора парафиноотложений и АСПО, а также чистоты поверхности труб перед началом применения ингибиторов
Слайд 12 Наиболее известным ингибитором парафино-отложений является ХТ-48. Применение ХТ-48 не исключает
тепловых обработок скважин и ремонтов подземного оборудования в связи с
его парафиназацией, но снижает частоту пропарок и количество ремонтов.
Норма расхода ингибиторов определяется физико-химическими свойствами нефти и содержанием в ней компонентов АСПО, обводненностью добываемой продукции, динамическим уровнем жидкости в стволе скважины, способом эксплуатации и производитель-ностью скважины.
Расходный коэффициент ингибитора колеблется в пределах 40—260 г на 1 т добываемой нефти.
Слайд 13Специальные покрытия поверхности труб для уменьшения интенсивности АСПО
Для борьбы с
отложениями парафина в лифтовых колоннах скважин наиболее широко используются защитные
покрытия, в качестве которых применяют полярные (гидрофильные) материалы с диэлектрической проницаемостью 5—8 ед., обладающие низкой адгезией к парафину и имеющие гладкую поверхность.
Пригодными являются материалы, адгезия которых к парафину при 20°С составляет 30—50 кПа и менее.
При высоких дебитах скважин могут оказаться пригодными материалы и с большей адгезией к парафину. При низких дебитах скважин срывающее усилие потока для сдвига парафина относительно поверхности может оказаться недостаточным, и защитные покрытия могут оказаться неэффективными
Слайд 14Материалы применяемые для покрытия поверхности труб
Бакелитовый лак относится к материалам
полярной группы. Обладает низкой адгезией к парафину. Слабо сцеплятся с
поверхностью металла, хрупок.
Эпоксидные смолы являются слабо полярными материалами, обладают высокой адгезией к металлу и менее низкой (по сравнению со стеклом, стеклоэмалями, бакелитовым лаком и бакелито-эпоксидными композициями) сопротивляемостью парафинизации.
Бакелито-эпоксидные композиции представляют собой смесь этих веществ в соотношении 1:1 или 3:7. Затвердевание компонентов происходит за счет бакелитового лака, что исключает необходимость применения токсичных отвердителей.
Стекло – имеет наименьшую сцепляемость с парафином и пригодно для использования в любых встречающихся на практике средах.
Стеклоэмали, обладают высокой адгезией к стали и низкой сцепляемостью с парафинами (за исключением случаев, когда поверхность эмалевого покрытия пориста)
Полиэтилен – обладает высокой морозостойкостью (-70°С), химической устойчивостью в растворах щелочей, солей, кислот и водостойкостью. Полиэтилен при обычных температурах не растворим в органических растворителях, но набухает в диэтиловом эфире, бензине, бензоле, толуоле, ксилоле, хлороформе и четыреххлористом углероде. Набухание полимера сопровождается снижением его прочности. Выше температур 60—80°С полиэтилен начинает растворяться во всех перечисленных растворителях.
Слайд 15Термохимическое воздействие на ПЗП
Метод использует энергетические возможности медленно горящих порохов.
Процесс горения в замкнутом объеме сопровождается значительным ростом давления и
температуры, выделением и продвижением разогретых газообразных продуктов горения в глубь пласта.
В результате комплексного воздействия метода на скелет породы пласта, твердые отложения и пластовую жидкость значительно улучшается фильтрационная характеристика призабоинои зоны и повышается производительность скважин. С ростом обводненности продукции скважин и интенсификацией работы пластов за счет увеличения притока воды эффективность метода ТГХВ снижается.
Увеличение обводненности продукции скважин сопровождается интенсификацией процесса солеотложений, вследствие чего снижается продолжительность эффекта от применения методов повышения продуктивности скважин, в том числе и от ТГХВ.
Слайд 16Применение магнитных полей для предупреждения отложени парафина
Петромагнитные устройства «Магнифло»
производства компании «Петролеум Магнетик Интернешн» представляют собой трубы НКТ с
внешним кожухом, в котором размещаются магниты. Технологическая конструкция устройства обеспечивает универсальность этих изделий, но из-за значительных размеров (2-5 м) и массы (30—100 кг) иногда возникают проблемы с установкой и монтажом (обязателен подъем НКТ).
Отечественные устройства представляют собой цилиндры диаметрами 60 и 42 мм, длиной 450 и 350 мм массой примерно 5 и 3 кг, выполненные из коррозионностойкой стали и снабженные элементами крепления внутри трубы и элементами, позволяющими подвешивать их в НКТ на проволоке, в том числе вместе с механическим скребком или утяжелителем. Подъем НКТ в большинстве случаев не требуется.
Слайд 17Результаты применения магнитных устройств подтвердили эффективность предложенной технологии борьбы с
парафиноотложениями как при фонтанном способе эксплуатации скважин, так и при
использовании глубинных насосных установок (ЭЦН и ШН):
Устройствами серии МОЖ можно оборудовать скважины и выкидные линии.
В фонтанные скважины и работающие с ЭПУ депарафинизаторы МОЖ 42Э удобнее спускать на скребковой проволоке для подъема их перед исследованиями скважины.
В скважинах механизированного фонда (ЭЦН) целесообразно применять МОЖ в компоновке колонны НКТ при текущем или капитальном ремонте с использованием специального переводника.
В скважинах с большим газовым фактором депарафинизатор необходимо поднимать до лубрикатора в момент запуска.
Для месторождений с незаконченным обустройством депарафинизаторы на постоянных спецмагнитах являются оптимальным средством предотвращения образования АСПО.
Слайд 18 Перспективным способом очистки скважины от парафина является прямой электронагрев с
использованием НКТ и обсадной колонны в качестве нагревательных элементов электрической
цепи. Указанные элементы соединяются между собой специальным погружным контактом, опускаемым на глубину около 800 м. В качестве электрической установки применяется источник напряжения (тока).