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 |

Разработка технических средств и химреагентов для регулирования работы газлифтных скважин в осложненных термодинамических условиях

-- [ Страница 2 ] --

В работе приведен анализ методов повышения эффективности работы и кпд газлифтных скважин, которые применяются на месторождениях Вьетнама и за рубежом: контроль и оптимизация технических режимов работы газлифтных скважин; исследование газлифтных скважин с использованием эхолота; поинтервальные исследования; увеличение глубины ввода газа; дробление газовой или жидкой фазы диспергаторами; применение периодического газлифта; применение способов депарафинизации скважин. Эти способы относятся к конструктивному методу и предполагают изменения конструкции скважин, выполнить эти работы довольно сложно.

В третьей главе изложены результаты исследования по выбору оптимальных значений диаметров и количества штуцеров в диспергаторах, обеспечивающих максимальную экономию расхода газа (R) при газлифтной эксплуатации скважин. Математическая модель исследования, использованная при решении задачи, показана на рисунке 2.

 Схематическое представление объекта исследования Под математической-1

Рисунок 2 - Схематическое представление объекта исследования

Под математической моделью понимается уравнение, связывающее параметр оптимизации R с факторами dш и nш при заданных режимах работы газлифтных скважин. Для исследуемых условий эту модель можно записать в виде уравнения (1)

Стратегия поиска оптимума заключается в последовательной постановке небольших серий опытов. После каждой серии рассчитывается уравнение поверхности отклика, с помощью которого выбирается наиболее короткий путь к максимуму уменьшения R. Если при этом не удалось достигнуть оптимума, проводят новую серию опытов и снова определяют направление движения к области оптимума (рисунок 3). Для проверки адекватности модели используется критерий Фишера. Если рассчитанное значение критерия Фишера меньше табличного значения, то уравнение регрессии может быть принято.

а) основой эффект nш - положительный, основной эффект dш - незначим; б) основой эффект dш - положительный, по nш - незначим; в) основой эффект nш - отрицательный, по dш - незначим; г) основной эффект dш - отрицательный, по nш - незначим; д) основной эффект dш- положительный, по nш - положительный; е) основной эффект dш - отрицательный по nш - положительный; ж) основной эффект dш - отрицательный, по nш - отрицательный; и) основной эффект dш - положительный, по nш - отрицательный

Рисунок 3 - Изменения диаметров и количества штуцеров при выборе оптимальных конструкций диспергаторов

Исследование проводится в следующей последовательности:

  1. Выбор основной конструкции dш0 и nш0 и интервалов варьирования.

Пусть минимальные и значения диаметра и количества штуцеров dш1 и nш1; максимальные значения: dш2 и nш2. Шаг варьирования подсчитывается по формулам: ; . (2)

  1. Проводятся последовательно 5 опытов: снимается характеристическая кривая скважины при определяющих процесс факторах, равных (nш0 и dш0), (nш1 и dш1), (nш2 и dш1), (nш2 и dш2) и (nш1 и dш2). Определяется уменьшение удельного расхода рабочего газа соответственно R00, R11, R21, R22, R12. Используя регрессионный анализ, можно рассчитать коэффициенты этого уравнения. Эти коэффициенты равны:

;;

;. (3)

Исследования проведены на скважине № 1008, в качестве основной конструкции был принят вариант, при котором nш0 = 6 шт и dш0 =15 мм, точка 1 (6 х 15), минимальные значения nш0 х dш0: 4 шт х 10 мм, максимальные значения nш0 х dш0: 8 шт х 20 мм. Шаг варьирования:

;.

Исследования были проведены еще при четырех значениях диаметра и количества штуцеров: nш х dш: 2 (4 х 10), 3 (8 х 10), 4 (8 х 20), 5 (4 х 20). На рисунке 4, а приводится расположение точек в факторном пространстве первой фазы исследований. Из рисунка 4, а видно, что максимальное, резко отличающееся значение |R|=17,6 принадлежит правой верхней вершине с dш = 20 мм и nш = 8. Поэтому во второй фазе эксперимента за нулевую точку принимается точка с dш = 20 мм и nш = 8. Во второй фазе эксперименты были проведены еще при четырех значениях диаметра и количества штуцеров :1 (6 х 15), 6 (10 х 15), 7 (10 х 25), 8 (6 х 25). Из рисунка 4, б видно, что на этой фазе максимум R =17,6 локализован в центре факторного прямоугольника, так что за оптимальную конструкцию диспергатора принимается диспергатор с 8 штуцерами диаметром 20 мм. По результатам исследований нашли уравнение функций отклика для данного подбора R = 3,75 + 2,75nш – 0,25dш – 1,25nшdш.

а) расположение точек первой фазы исследований  б) расположение точек второй фазы исследований Расположение точек в-14 б) расположение точек второй фазы исследований

Рисунок 4 - Расположение точек в факторном пространстве

По описанному выше методу был произведен подбор оптимальных диаметров и количества штуцеров диспергаторов на газлифтных скважинах.

В четвертой главе изложены результаты исследований проверки влияния ПАВ на выделение и движение пузырьков газа, а также метод исследования пенообразования для повышения эффективности работы газлифтных скважин. В данной работе автором проведены исследования технологии пенообразования и методов выбора комплексных реагентов, применяемых для повышения эффективности работы газлифтных скважин. Целью этой технологии является повышение надежности процесса лифтирования жидкости при добыче нефти, которая понимается как реализация всей совокупности следующих факторов: увеличение дебита скважин; повышение депрессии на пласт; улучшение реологических свойств добываемой продукции; повышение коэффициента полезного действия подъемника; снижение удельного расхода рабочего агента; снижение гидравлических потерь; рациональное использование пластовой энергии.

Из изучения влияния ПАВ на разгазирование газожидкостной смеси скорости всплывания пузырьков из нефти месторождения Белый Тигр следует,

что в присутствии ПАВ уменьшается количество выделившегося газа в процессе дегазации смеси на 20 - 25%, скорость всплытия пузырьков на 25 - 30%, а также уменьшается диаметр пузырьков. Показано, что с уменьшением поверхностного натяжения () раствора его пенообразующая способность увеличивается. С этой целью проводились исследования поверхностного натяжения нефтей месторождения Белый Тигр при добавке различных химреагентов. Результаты исследования поверхностного натяжения нефти на границе с морской водой различных ПАВ показаны на рисунке 5.

Рисунок 5 - Поверхностное натяжение нефти месторождения Белый Тигр на границе с морской водой

Из рисунка 5 видно, что при применении химреагента DMC D-6 и ингибитора АСПО VX 7484 уменьшается поверхностное натяжение нефти на границе с морской водой на 40 - 50%.

Лабораторные исследования газоэмульгирующей способности химреагентов проводились по методу продувания воздуха. Для повышения точности определения объема пены лабораторные исследования газоэмульгирующей способности химреагентов проводятся по методу продувания воздуха с уточнением стандарта ASTM D892-97 «Standard Test Method for Foaming Characteristics of Oils» (Стандартный метод определения пенообразующих характеристик нефтей ASTM D892-97). Экспериментальная установка позволяет определить время саморазрушения пены в состоянии покоя.

Для оценки влияния химреагентов на реологические свойства нефти в ходе эксперимента используется ротационный вискозиметр «RV 20». При проведении эксперимента способности предупреждения АСПО используется метод «холодного стержня». При изучению влияния комплексных реагентов на температуру застывания нефти используется стандартный метод определения температуры застывания нефтепродуктов ASTM D 97-87.

В пятой главе приведены результаты исследований комплексных химреагентов и результаты их внедрения на месторождении Белый Тигр.

Критерии оценки эффективности компонентов:

  • пенообразующее ПАВ при испытании с нефтью должно увеличивать объем пены не менее чем на 30% по сравнению с необработанной нефтью;
  • пенообразующее ПАВ не должно вызывать образование устойчивых эмульсий, расход пенообразующего ПАВ не должен превышать 500 г/т нефти;
  • ингибитор АСПО должен быть эффективным и предотвращать образование АСПО, расход ингибиторов не должен превышать 1000 г/т нефти.

Исследовались нефтерастворимые ПАВ: DMC D-6; MA-195; Thuan Phong; С-6307; DMO-86318; F-8860; пенообразователь FMW 3065; депрессаторы и ингибиторы АСПО: EC 6509A; VX - 7484; TP TWI, REPA 61V; AP 07; RE 5942, используемые в процессе добычи и подготовки нефти в условиях месторождений Вьетнама.

Цель исследования - оценка пенообразующей способности химреагентов по фиксированному значению объема и времени оседания пены в состоянии покоя, концентрации ПАВ. На рисунке 6 и в таблице 4 показаны зависимости объема и времени оседания пены от концентраций ПАВ. Из таблицы 4 видно, что образующаяся пенная структура быстро разрушается, время саморазрушения пены составляет 40,5 c. Проведены исследования пенообразующей способности нефтей с различными обводненностями: 15, 22, 30, 33, 42, 50, 55% (рисунок 7).

Рисунок 6 - Пенообразующая способность смеси нефтей газлифтных скважин МСП-7, обводненностью 10%, обработанной различными ПАВ

Таблица 4 – Время оседания пены в состоянии покоя смеси нефтей газлифтных скважин МСП-7, обводненностью 10%, обработанной различными ПАВ

Концентрация химреагента, мл/м3 Время оседания пены, с
DMC D-6 DMO-86318 MA-195 FWM 3065 C 6307 F 860 Thuan Phong
0 36 36 36 36 36 36 36
100 39 44 42 46 50 48 43
200 42 46 44 50 54 52 47
300 45 50 46 52 54 52 50
400 44 48 46 52 52 50 50
500 42 47 46 51 52 48 48

  Зависимость пенообразующей способности смеси нефтей МСП-7, обработанной-17

Рисунок 7 – Зависимость пенообразующей способности смеси нефтей МСП-7, обработанной различными ПАВ (концентрация 200 мл/м3) от обводненности

По результатам исследований определен химреагент DMC D-6, который обладает наилучшими пенообразующими свойствами, и его оптимальная концентрация DMC D-6 составляет 200 мл/м3.

Далее в ходе исследований рассматривался вопрос о пенообразующей способности химреагента DMC D-6 (при его оптимальной концентрации) с различными ингибиторами АСПО. По результатам исследований построены графики зависимости объема (рисунок 8) и времени оседания пены (таблица 5) при различной концентрации ингибиторов АСПО.

Рисунок 8 - Пенообразующая способность нефти газлифтных скважин МСП-7, обработанной DMC D-6 200 мл/м3 и различными ингибиторами АСПО

Таблица 5 - Время оседания пены нефти газлифтных скважин МСП-7, обводненностью 10% с использованием DMC D-6 и ингибиторов АСПО

Концент-рация DMC D-6, мл/м3 Концентрация ингибиторов АСПО, мл/м3 Время оседания пены, с
VX 7484 Thuan Phong AP 07 EC 6509A REPA 61 V RE 5942
200 200 49 52 47 48 50 52
200 300 50 54,0 48 50 52 53
200 400 50 55 49 52 54 53
200 500 51 55 48 52 55 52
200 600 50 54 47 52 55 51

Аналогично проведено исследование пенообразующей способности DMC D-6 200 мл/м3 с различными ингибиторами АСПО при обводненности 22, 30 и42%. Результаты исследования показаны на рисунке 9.

  Зависимость пенообразующей способности смеси нефтей МСП-7, обработанной-19

Рисунок 9 – Зависимость пенообразующей способности смеси нефтей МСП-7, обработанной DMC D-6 (концентрация 200 мл/м3), c различными ингибиторами АСПО (концентрация 500 мл/м3) от обводненности добываемой продукции

Из рисунков 8 и 9 видно, что комплексный химреагент DMC D-6 + VX 7484 обладает лучшими пенообразующими свойствами. Определена оптимальная концентрация ингибитора АСПО VX 7484 - 500 мл/м3.

Для исследования влияния комплексных реагентов на реологические свойства нефти проводились исследования изменения динамического напряжения сдвига и вязкости нефти до и после добавления различных химреагентов со скоростью сдвига при движении нефти - 40 с-1. Результаты показаны на рисунках 10 и 11.

Рисунок 10 - Влияние комплексных химреагентов на реологические свойства нефти скважины 703

Рисунок 11 - Влияние комплексных химреагентов на реологические свойства нефти скважины 703

Из рисунков 10 и 11 видно, что по степени улучшения реологических свойств нефти комплекс DMC D-6 (200 мл/м3) + VX-7484 (500 мл/м3) оказался наиболее эффективным, он уменьшает динамическое напряжение сдвига нефти на 50 - 65% и динамическую вязкость нефти на 50 - 75%.

Для исследований способности комплексных химреагентов к ингибированию АСПО были взяты комплексные химреагенты VX 7484, EC 6509A, Thuan Phong, REPA 61V, AP 07 с концентрацией 500 мл/м3 и проводились исследования на смеси нефтей 701, 703. Результаты испытаний показывают, что химреагент VX-7484 500 мл/м3 в наибольшей степени уменьшает интенсивность образования отложений в НКТ. Эффективность снижения отложений АСПО составляет 52 - 58%.

Исследования показали, что комплексный химреагент DMC D-6 (200 мл/м3) + VX 7484 (500 мл/м3) наиболее эффективен для улучшения работы газлифтных скважин в условиях морских месторождений Вьетнама.

Проведено испытание комплексного химреагента на газлифтных скважинах месторождения Белый Тигр. Результаты закачки химреагентов представлены в таблице 6. По данным скважинам до и после испытания видно, что при закачке химреагентов дебит нефти увеличился на 15 - 25 м3/сут/скв., не изменяя расход закачиваемого газа. При этом устьевая температура увеличивается на 2 - 3оС и температура застывания нефти снижается на 5 - 6оС. Удельный расход рабочего газа уменьшается на 25 - 50%.

Таблица 6 - Результаты промысловых испытаний комплексных химреагентов на газлифтных скважинах МСП-7

Номер скв. Дебит жидкости, Qж, м3/сут Дебит нефти, Qн, м3/сут Устьевая температура, оС Температура застывания нефти, оС Удельный расход газа R м3/м3
. до закачки после закачки до закачки после закачки до закачки после закачки до закачки после закачки до закачки после закачки
75 76 102 46 58 35 38 36 31 323 260
701 46 65 32 43 33 35 36 32 281 210
703 89 115 77 103 35 39 36 31 168 127
707 31 58 21 40 35 37 36 31 717 366


Pages:     | 1 || 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.