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:   || 2 | 3 |

Совершенствование комплекса технологий и технических средств для одновременно-раздельной нефтедобычи (в условиях нгду арланнефть ооо башнефть–добыча)

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.276

На правах рукописи

Куршев Алексей Вячеславович

Совершенствование комплекса

технологий и технических средств

для одновременно-раздельной

нефтедобычи

(в условиях НГДУ «Арланнефть» ООО «БашнефтьДобыча»)

Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

  1. АВТОРЕФЕРАТ
  1. диссертации на соискание ученой степени
  2. кандидата технических наук

Уфа 2011

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии
«Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР»).

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Карамышев Виктор Григорьевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Ямалетдинова Клара Шаиховна кандидат технических наук Андрианов Вячеслав Михайлович
Ведущее предприятие ООО НПО «Нефтегазтехнология»

Защита диссертации состоится 23 декабря 2011 г. в 1030 часов
на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов»
по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 23 ноября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Задача поддержания уровня добычи нефти за счёт внедрения более эффективных технологий, позволяющих обеспечивать необходимый в условиях рыночных отношений уровень рентабельности, является основной. Одной из таких технологий является одновременно-раздельная добыча (ОРД) из нескольких пластов.

Известно, что метод ОРД широко использовался еще в 60-70-х годах прошлого столетия на ряде месторождений США. Было разработано много вариантов установок для ОРД как для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, так и более, достигая трех и четырех. Для этого бурились скважины специальной конструкции. Бурение таких скважин повышало не только стоимость самой скважины, но и требовало использования достаточно большого перечня дополнительного специального оборудования. Опыт эксплуатации показал, что использование данного метода было оправданно только на тех месторождениях, где затраты окупались за счёт высоких дебитов скважин. Это, естественно, ограничивало его распространение. В большинстве нефтедобывающих компаний России решается задача по адаптации данного метода для внедрения на существующем добывающем фонде скважин.

Задача поддержания уровня добычи нефти на месторождениях, вступивших в позднюю стадию разработки, за счёт внедрения более эффективных технологий, позволяющих обеспечивать необходимый в условиях рыночных отношений уровень рентабельности, является одной из основных. Особенно актуальной задача оказалась для многопластовых месторождений, в частности, для разработки технологий по приобщению ранее неразрабатываемых запасов нефти верхнележащих горизонтов без бурения дополнительных скважин.

Если ранее по геологическим условиям необходимо было вовлекать в разработку запасы, сосредоточенные в верхних горизонтах, только после истощения и полной выработки нижних горизонтов, то использование технологии ОРД позволяет осуществлять это одновременно.

Разрабатываемая технология изначально была сориентирована на разработку трудноизвлекаемых запасов нефти в условиях органических и неорганических отложений добывающих скважин НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча».

Решению этих проблем посвящены исследования В.Е. Андреева, А.Н. Адонина, А.С. Вирновского, В.Н. Ивановского, В.П. Максимова, И.Т. Мищенко, Р.Я. Кучумова, М.М. Саттарова, Н.Н. Репина, Ю.В. Зайцева, Г.В. Молчанова, Ю.В. Пчелинцева, М.М. Загирова, Р.А. Максутова, Н.И. Хисамутдинова, С.Г. Бабаева, Я.М. Кагана, М.Д. Валеева, С.Г. Валишина, Х.Г. Давлетшина, К.Р. Уразакова, В.Г. Карамышева, Б.Б. Крумана, Л.С. Каплана и многих других.

В сложившейся ситуации возникла необходимость также и разработки новых технологий интенсификации добычи для рентабельной эксплуатации скважин в осложнённых условиях и, в первую очередь, усовершенствования используемых технологий.

Цель работы – внедрение технологии ОРД штанговым глубинным (ШГН) и электроцентробежным (ЭЦН) насосами применительно к многопластовым месторождениям и разработка технологии и технических средств повышения производительности скважин осложнённого фонда месторождений НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча».

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие
основные задачи:

- исследование механизма образования и предупреждения неорганических отложений с применением химических методов;

- разработка электрохимического метода и технических устройств предупреждения образования неорганических и асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), эмульсии и коррозии в подземном оборудовании добывающих скважин;

- внедрение одновременно-раздельной добычи нефти по схеме ЭЦН + ШГН применительно к скважинам месторождений НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча».

Методы решения поставленных задач

Решение поставленных задач основано на комплексном подходе с использованием методов статистического анализа.

Для подтверждения выводов и реализации предложенных методов использованы экспериментальные данные, полученные при опытно-промышленных испытаниях.

Научная новизна результатов работы:

- исследована возможность применения химических реагентов в виде раствора с попутно-добываемой водой;

- изучена возможность использования установок с рабочими колёсами из полимерных композиционных материалов (ПКМ) для предупреждения негативного влияния неорганических отложений в первых (2–8) ступенях ЭЦН;

- установлено, что негативное влияние блуждающих токов и статического электричества на глубинно-насосное оборудование может быть снижено за счёт использования устройства дренажной защиты, устанавливаемого ниже погружного электродвигателя;

- опробована установка одновременно-раздельной добычи нефти по схеме ЭЦН + ШГН применительно к скважинам многопластовых месторождений НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча».

На защиту выносятся:

- результаты экспериментального исследования повышения эффективности ингибиторной защиты с применением химических реагентов в виде раствора с попутно-добываемой водой;

- эффекты при электролизе высокоминерализованных пластовых вод, эмульгированных в нефти;

- результаты промысловых исследований электродренажной защиты скважинного оборудования;

- результаты внедрения высокоэффективного комплексного метода и устройств одновременно-раздельной добычи нефти по схеме ЭЦН + ШГН применительно к скважинам многопластовых месторождений.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Разработанные методические рекомендации и технические средства позволяют предупредить образование неорганических отложений, сократить применение ингибиторов, использование дозировочных насосов и увеличить межремонтный период работы скважин осложнённого фонда.

Разработанные методические рекомендации и комплекс технических решений по предупреждению асфальтосмолопарафиновых отложений используются на Арланском месторождении НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча».

В результате применения разработанных технических устройств предупреждения коррозии межремонтный период скважин увеличен в 1,5 раза.

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на научных советах и технических совещаниях в Самарском политехническом университете (г. Самара, 2005 г.), НК «Роснефть» (г. Москва, 2006 г.), ОАО «Газпром» (г. Москва, 2006 г.), на научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» в рамках VI Российского энергетического форума» (г. Уфа, 2006 г.), на научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках VІІІ Конгресса нефтегазопромышленников России (г. Уфа, 2009 г.).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 13 научных трудах, в том числе в 2 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования РФ, получены 2 патента РФ.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 108 наименований. Работа изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц и 18 рисунков.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, обозначены основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе рассмотрены технологии борьбы с органическими отложениями при добыче нефти в условиях НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть-Добыча».

Одной из причин, снижающих эффективность эксплуатации скважин, является образование органических отложений, которые появляются в призабойной зоне скважин и на поверхности глубинно-насосного оборудования. Образование отложений приводит к снижению добычи нефти, преждевременному выходу из строя дорогостоящего оборудования и дополнительным ремонтам скважин, а в итоге – к ухудшению технико-экономических показателей нефтегазодобывающих предприятий.

Месторождения НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть-Добыча» находятся на поздней стадии разработки, характеризующейся высокой обводнённостью скважин, и осложнены образованием органических и неорганических отложений. Нефть месторождений высоковязкая, тяжёлая, сернистая с низким выходом лёгких фракций.

Добыча нефти за 2010 год составила 3,889 млн тонн, из них более 20 % добывается из скважин, осложнённых органическими отложениями, и 11,8 % – из скважин, осложнённых неорганическими отложениями.

Осложнённый АСПО фонд НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча» на 01.01.2011 г. составил 584 скважины (рисунок 1) с ежесуточной добычей 2,427 тыс. тонн нефти. Проблема борьбы с АСПО приобретает особую актуальность, так как в последние годы замечается увеличение тяжёлых, высокомолекулярных композиций в составе добываемой продукции скважин. В 2010 году, согласно СТО 03-177-2005 и СТО 03-178-2005, для предупреждения образования АСПО применялись ингибиторы Сонпар-5401, Сонпар-5403, СНПХ-7941 при удельных дозировках 200 г/т, для удаления – растворители
Сонпар-5402, СНПХ-7870.

Всего в 2010 году проведено 23 076 обработок по предупреждению и удалению АСПО, в том числе 824 обработки растворителем АСПО. Средний расход ингибиторов составил 6,4 кг, растворителей – 243 кг на одну обработку (рисунок 1).

Рисунок 1 – Фонд скважин осложнённых органическими отложениями,
по НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть-Добыча»
за 2008-2010 годы

Таблица 1 – Использование химреагентов для обработок скважин,
осложнённых АСПО

Виды химреагентов План 2010 года Факт 2010 года Отклонение, +/-
Ингибиторы АСПО, т 145,2 144,2 -1,0
Сонпар-5401 29,2 38,067 8,9
Сонпар-5403 0 86,43 86,43
СНПХ-7941 116,0 19,687 -96,3
Растворители АСПО, т 187,2 201,0 13,8
Сонпар-5402 0 180,1 180,1
СНПХ-7870 187,2 20,9 -166,3

Для повышения эффективности обработок предложено уменьшить время циркуляции путём заливки химреагента в виде раствора с попутно-добываемой водой с целью преодоления нефтяного слоя затрубного пространства (за счёт повышения плотности жидкости, большей плотности нефти). При этом основной целью циркуляции остается только смыв раствора с поверхности межтрубного пространства. При необходимом объеме жидкости для смыва отложений с условием покрытия поверхности межтрубного пространства на 1/3 площади и толщиной 2 мм время циркуляции многократно уменьшается. Результаты расчетов времени циркуляции ингибитора АСПО и деэмульгаторов Тцир по формуле представлены в таблице 2.

,

где R – коэффициент, учитывающий площадь покрытия поверхности насосно-компрессорных (НКТ) и обсадной колонны, R = 1/3;

n – толщина пленки, покрывающей поверхность обсадной колонны и НКТ, n = 2 мм;

Ндин – динамический уровень, м;

dок – диаметр обсадной колонны, м;

dНКТ – диаметр НКТ, м;

Qскв – дебит скважины, м3/сут.

Таблица 2 – Результаты расчётов времени циркуляции Тцир (обсадная
колонна 146 мм)

Динамический уровень, м Время циркуляции, мин, при дебите скважины
1 м3/сут 2 м3/сут 5 м3/сут 10 м3/сут 15 м3/сут 20 м3/сут 50 м3/сут
600 180 120 37 18 12 9 4
800 240 120 49 25 16 12 5
1000 300 180 60 30 20 15 6

Во второй главе проанализирован опыт, накопленный при эксплуатации оборудования в осложнённых скважинах. Результаты анализа позволили разработать систему мониторинга технического состояния проблемных скважин с учётом воздействия осложняющих факторов.

В частности, эксплуатация глубинно-насосных установок в НГДУ «Арланнефть» осложнена образованием отложений неорганических солей в их рабочих элементах (порядка 514 скважин). По сравнению с 2009 годом произошло уменьшение количества скважин, имеющих отложения неорганических солей. Это связано с более качественным анализом фонда за счёт внедрения Программы шестикомпонентного анализа в комплексе с прогнозированием образования неорганических отложений «Прогнозирование образования осадков сложного состава в добывающих скважинах «Прогноз-2009.xls»». Программа разработана на основе математической обработки результатов лабораторного анализа химического состава попутно-добываемых вод и отложений добывающих скважин согласно РД 03-05752503-060-2000 «Прогнозирование образования осадков сложных составов и их вида в добывающих скважинах».

С целью повышения эффективности эксплуатации установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) в условиях образования неорганических отложений в скважины НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча» были спущены установки, укомплектованные рабочими колёсами из полимерных композиционных материалов с различными схемами комбинированной сборки насоса для предупреждения негативного влияния неорганических отложений, в первую очередь, в начальных 2–8 ступенях ЭЦН.

Для определения эффективности внедрения УЭЦН с рабочими колёсами из ПКМ были выбраны 5 скважин НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть–Добыча», в рабочих органах которых при подземных ремонтах скважин были обнаружены сульфидосодержащие отложения (таблица 3).

Таблица 3 – Результаты внедрения УЭЦН с рабочими колёсами
из полимерных композиционных материалов

Номер скважины Место-рождение Тип установки Кол-во ступеней Материал колёс До ремонта После ремонта
ВСЕГО в т.ч. из ПКМ Qжид, м3/сут Qнефти, т/сут МРП, сут Qжид, м3/сут Qнефти, т/сут МРП, сут
423 Арланское ЭЦН-20-900 127+127 127+127 УП 16,2 3,10 335 19,8 4,40 1136
433 Арланское ЭЦН-18-900 217 217 УП 17,1 1,90 181 20,5 2,50 306
440 Арланское ЭЦН-80-1000 114+114 первые 114 УП 101,4 1,70 484 121,6 2,40 869
773 Арланское ЭЦН-250-800 50+68+68 50+68+68 УП 245,5 3,10 659 295,8 4,20 1318
78АРЛ Арланское ЭЦН-60-900 192 192 ЖКП 49 1,48 358 63,0 1,93 1181
Примечание. УП – углепластик, ЖКП – жидкокристаллический полимер, МРП – межремонтный период.


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.