авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

Разработка и развитие технологических решений проблемы формирования органических отложений в условиях эксплуатации техногенно изменённых залежей нефти

-- [ Страница 2 ] --

Отраслевой научно-практической конференции «Проблемы разработки нефтяных месторождений и подготовки специалистов в вузе» (Альметьевск, 1996), научно-практической конференции «Техника и технология добычи нефти на современном этапе» (Альметьевск, 1998), Международной научно-технической конференции «Проблемы нефтегазового комплекса России» (Уфа, 1998), Научно-практической конференции, посвящённой 50-летию ОАО «Татнефть» «Развитие и перспективы нефтяной промышленности Татарстана на пороге 21 века» (Альметьевск, 2000), Всероссийской научно-практической конференции «Большая нефть 21 века» (Альметьевск, 2006), Международной научно-практической конференции «Повышение нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений и комплексное освоение высоковязких нефтей и природных битумов» (Казань, 2007), Международных учебно-научно-практических конференциях «Трубопроводный транспорт-2008, 2009, 2010» (Уфа, 2008, 2009, 2010), III научной конференции «Промышленная экология и безопасность» (Казань, 2008), 5-й Международной практической конференции и выставке «Механизированная добыча 2008» (Москва, 2008), Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в геологии и разработке углеводородов» (Казань, 2009), VIII Международной научно-практической конференции «Международные и отечественные технологии освоения природных минеральных ресурсов и глобальной энергии» (Астрахань, 2009), VI Международной научно-практической конференции «Нефтегазовые технологии» (Самара, 2009), научно-практической конференции «Актуальные вопросы разработки нефтегазовых месторождений на поздних стадиях. Технологии. Оборудование. Безопасность. Экология» (Уфа, 2010), Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 80-летию Российского государственного университета нефти и газа имени И.М.Губкина «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2010), Международной научно-практической конференции «Ашировские чтения» (2010, Туапсе), Международной научно-практической конференции «Инновации и технологии в разведке, добыче и переработке нефти и газа» (Казань, 2010).

Публикации. По результатам представленных в работе исследований опубликовано 67 научных работ, в том числе: 1 монография, 13 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 авторских свидетельства и патент на изобретение.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложений. Она изложена на 313 страницах машинописного текста, содержит 82 рисунка, 96 таблиц, 5 приложений на 34 страницах. Библиографический список составляет 369 наименований.

Автор выражает благодарность д.т.н., члену – корреспонденту АН РТ Тронову В.П., академику АН РТ Ибатуллину Р.Р. за научные консультации и советы, оказанные при выполнении данной работы, своим коллегам с кафедры Разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений АГНИ, ТатНИПИнефть, Инженерного центра ОАО «Татнефть», руководителям и специалистам ОАО Татнефть, за проведение совместных исследований и содействие в работе, обсуждение результатов и ценные замечания.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулирована основная цель диссертационной работы, поставлены задачи исследования, показана научная новизна и практическая ценность.

Отмечено, что проблема формирования органических отложений находится под пристальным вниманием специалистов производства и науки, является одним из приоритетных направлений повышения эффективности эксплуатации скважин. Значительный вклад в изучение условий и механизма формирования органических отложений, разработку методов борьбы с органическими отложениями внесли отечественные и зарубежные учёные: Р.А.Абдуллин, А.А. Абрамзон, Г.А.Бабалян, А.З. Биккулов, Л.Ф.Волков, П.П.Галонский, Ф.С.Гарифуллин, В.Н.Глущенко, С.Н.Головко, А.И.Гужов, В.В.Девликамов, Н.Г.Ибрагимов, Я.М.Каган, Ф.А.Каменщиков, А.И.Комиссаров, В.И.Кудинов, С.Ф.Люшин, Б.А.Мазепа, Р.А.Максутов, Т.М.Мамедов, И.Т.Мищенко, А.Х.Мирзаджанзаде, М.Х. Мусабиров, В.Ф.Нежевенко, Н.Н.Непримеров, В.А.Рагулин, В.А.Рассказов, Ю.В.Ревизский, М.К.Рогачёв, Г.В. Романов, З.А.Ростэ, В.А.Ростэ, В.А.Сахаров, Ф.Л.Саяхов, М.А.Силин, В.В.Сизая, Б.М.Сучков, К.В.Стрижнев, А.Г.Телин, В.П.Тронов, К.Р.Уразаков, З.А.Хабибуллин, Н.И.Хисамутдинов, А.Я. Хавкин, Ю.В.Шамрай, Д.М.Шейх-Али, G. Mansoori, W.Frenier, M. Ziauddin, R.Venkatesan и др.

Основной объем исследований по изучению состава, условий формирования, методов удаления органических отложений был выполнен в 60-х годах прошлого века. После этого в условиях функционирования нефтедобывающей системы произошли существенные изменения: изменилось термодинамическое состояние и особенности геолого-физических характеристик углеводородных залежей, в нефтепромысловой практике стали широко использоваться методы увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти, изменились состав и свойства добываемой продукции.

Изменение состава и свойств нефти оказывает значительное влияние на появление осложнений, обусловленных формированием органических отложений. Большой вклад в проведение исследований по изучению изменений состава и свойств нефти в процессе разработки месторождений, которые начали наиболее активно проводиться в последние десятилетия, внесли работы И.Ф. Глумова, Р.Н.Дияшева, Р.Р.Ибатуллина, А.Г.Ковалёва, О.В.Ковалёвой, А.Г.Козлова, Г.П.Курбского, Л.М.Петровой, Г.В.Романова, М.Л.Сургучёва, Э.М.Симкина, Т.Н.Юсуповой, Р.Н.Фахретдинова, М.Р.Якубова.

Основополагающие исследования проблемы формирования органических отложений проводились для отдельных подсистем и условий начальных стадий разработки нефтяных месторождений. Учитывая широкое внедрение методов интенсификации добычи нефти и увеличения нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений, развитие негативных тенденций, связанных с изменением термодинамического состояния нефтесодержащих коллекторов, состава и свойств нефти, важная научно-прикладная задача решения проблемы формирования органических отложений требует дальнейших исследований и развития на основе системного подхода, с учётом изменений условий эксплуатации, взаимовлияния применяемых технологий, накопленного опыта и результатов современных научных исследований.

Первая глава посвящена изучению техногенных изменений условий добычи нефти, её состава и свойств в процессе разработки и их влияния на формирование органических отложений.

Показано, что в процессе разработки происходит существенное изменение параметров и свойств нефти. По ряду площадей Ромашкинского месторождения произошло уменьшение газового фактора на 6-14%, увеличение плотности пластовой нефти на 1,4-1,9%, вязкости на 28,5%, снижение давления насыщения на 6-10%, увеличение содержания асфальтенов на 81%. Изменился фракционный состав нефти и компонентный состав нефтяного газа.

Исследования влияния физико-химических методов увеличения нефтеотдачи (МУН) на состав добываемой нефти были проведены на основе определения динамики изменения оптических характеристик промысловых проб нефти, которые отбирались в течение 6 - 9 месяцев с периодичностью 2 недели, из добывающих скважин участков, на которых были реализованы технологии с использованием гидрофобного эмульсионного раствора (ГЭР), композиционной системы на основе низкоконцентрированных растворов полимеров и поверхностно-активных веществ (НКПС), а также реагента СНПХ - 9030. Выбор участков скважин проводился с использованием КИС АРМИТС с учётом необходимости исключения влияния на оптические свойства нефти каких-либо иных факторов, кроме методов увеличения нефтеотдачи. Измерения оптических спектров проводились на фотометре КФК-3 в диапазоне длин волн от 310 нм до 990 нм (рис. 1). На основе статистического анализа лабораторных исследований в качестве основной длины волны для всех скважин исследуемых участков установлено, что оптимальным является использование длины волны 385 нм и 390 нм в ультрафиолетовой области спектра.

Подключение недренируемых ранее зон пласта, содержащих непреобразованную нефть, в результате применения технологии СНПХ-9030, обусловило уменьшение коэффициента светопоглощения добываемой нефти с 3712,4 до 2667,1 см-1 с коэффициентом корреляции с объёмами добычи нефти -0,937. В результате вытеснения остаточной преобразованной нефти с использованием гидрофобного эмульсионного раствора установлено увеличение коэффициента светопоглощения добываемой нефти с 2867,5 см-1 до 4043,5 см-1 с коэффициентом линейной корреляции с объёмом добычи нефти 0,816.

а) б) в) г) Динамика спектров поглощения проб нефти скважины а) 14776 б)14777-0а) б) в) г) Динамика спектров поглощения проб нефти скважины а) 14776 б)14777-1б)
в) г) Динамика спектров поглощения проб нефти скважины а) 14776 б)14777-2в)  г) Динамика спектров поглощения проб нефти скважины а) 14776 б)14777 (технология-3 г)
Рис.1 - Динамика спектров поглощения проб нефти скважины а) 14776 б)14777 (технология ГЭР) в)11321 г) 11322 (технология СНПХ-9030)

Комплексное воздействие технологии композиционных систем на основе низкоконцентрированных растворов полимеров и поверхностно-активных веществ (НКПС), направленное как на выравнивание фронта заводнения и вовлечение в разработку ранее неохваченных воздействием зон пласта, так и на вытеснение остаточной пластовой нефти из низкопроницаемых и высокопроницаемых зон, обусловило увеличение коэффициента светопоглощения добываемой нефти с 3257,9 см-1 до 3971,8 см-1.

Таким образом, в результате исследований динамики оптических свойств промысловых проб нефти, отобранных из реагирующих добывающих скважин участков нагнетательных скважин, на которых были использованы гидрофобный эмульсионный раствор, низкоконцентрированный раствор полимеров и поверхностно-активных веществ, СНПХ - 9030, установлено, что применение физико-химических методов увеличения нефтеотдачи может привести к существенному изменению оптической плотности добываемой нефти.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что увеличение содержания в составе нефти смол и асфальтенов оказывает влияние на увеличение массы формирующихся отложений и их пластичность. С учетом потенциального изменения содержания смол и асфальтенов в составе продукции скважин, являющихся объектами применения физико-химических методов увеличения нефтеотдачи, особенно на стадии опытно-промышленных работ, рекомендовано проведение мониторинга показателей работы скважин в сочетании с проведением исследований изменения оптических свойств промысловых проб нефти. В качестве основного метода, позволяющего провести оперативную оценку влияния методов увеличения нефтеотдачи на изменение содержания в составе нефти оптически более плотных компонентов, предложено использование фотоколориметрии.

Вторая глава посвящена исследованию структурных и компонентных особенностей органических отложений, формирующихся в скважинном оборудовании на поздней стадии разработки, в условиях эксплуатации техногенно изменённых залежей нефти. Существующие методы удаления органических отложений, несмотря на их многообразие, позволяют решать проблему формирования органических отложений апостериори, после выхода скважин из строя и анализа проб отложений, отобранных при проведении подземных ремонтов. В данных условиях, статистический анализ результатов определения состава и физико-химических свойств органических отложений, закономерностей их изменения, в зависимости от условий и зоны формирования, имеет первостепенное значение и представляет несомненный практический интерес.

На основе исследования образцов органических отложений, отобранных с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) скважин Чишминской, Сармановской, Ташлиярской, Алькеевской и Восточно-Сулеевской площадей Ромашкинского месторождения, установлено, что независимо от глубины формирования и технологических режимов работы скважин, отложения имеют парафиновое основание и относятся к классу отложений с преобладанием органических веществ. Для отложений, отобранных с поверхности НКТ с глубины до 400м, среднее значение отношения суммарного содержания смол и асфальтенов к парафинам (показателя (А+С)/П ) колеблется от 0,57 до 0,80. Для отложений, отобранных с поверхности НКТ и глубины более 400 м, показатель (А+С)/П составляет от 0, 33 до 0,54 (рис.2). Максимальное содержание мехпримесей - 10-15% масс., в среднем 3,5 % масс.

Установлено более высокое содержание парафинов в составе отложений, формирующихся в условиях отсутствия перепада температуры - на поверхности штанг и цилиндра насоса.

а) б)
Рис.2 - Среднее значение показателя (А+С)/П для проб органических отложений с поверхности НКТ: а) глубина формирования до 400 м; б) глубина формирования более 400 м

Выявлено существенное влияние обводнённости продукции скважин на состав и свойства органических отложений. На основе статистического анализа результатов лабораторных исследований промысловых проб органических отложений, отобранных из скважин с различной обводнённостью, установлена динамика изменения в составе отложений иммобилизованной воды в зависимости от обводнённости скважинной продукции (рис. 3).

Определено, что условия формирования органических отложений являются существенным фактором, определяющим их состав и физические свойства. Содержание воды, которое находится в пределах 15-65%, в составе отложений на поверхности штанг выше, чем в пробах отложений, отобранных с поверхности НКТ. При увеличении глубины формирования происходит увеличение содержания воды в составе отложений, формирующихся на поверхности НКТ, плотность которых возрастает, и, в зависимости от водосодержания, составляет от 967,5 кг/м3 до 1036 кг/м3.

Рис.3 – Влияние обводненности продукции скважин на содержание нефти и воды в составе отложений

Выявлено влияние обводнённости продукции скважин на увеличение в составе органических отложений смол и асфальтенов. На основе статистического анализа результатов лабораторных исследований составов проб органических отложений, отобранных из скважинного оборудования безводных и высокообводнённых (обводнённость >80%) скважин определено, что более 15% смол в составе органических отложений имеют 41% обводненных и только 12% безводных скважин.

 а) б) Рис.4- Гистограмма распределения проб органических отложений по содержанию: -7
а) б)
Рис.4- Гистограмма распределения проб органических отложений по содержанию: а) смол, б) асфальтенов для различной обводнённости продукции скважин


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.