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 |

Технологии устранения негерметичности эксплуатационной колонны в условиях отложения солей (на примере месторождений западной сибири)

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.245.43:622.276.72 На правах рукописи

Волочков Алексей Николаевич

Технологии устранения негерметичности эксплуатационной колонны в условиях отложения солей (на примере месторождений Западной Сибири)

25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа - 2011 г.

Работа выполнена в ОАО НПФ «Геофизика»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

уметбаев Виль Гайсович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Антипин Юрий Викторович

доктор технических наук

кадыров Рамзис Рахимович

Ведущая организация: ОАО «Нижневартовскнипинефть»

(г. Нижневартовск)

Защита диссертации состоится “25” ноября 2011 г. в 16 часов в конференц-зале на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 520.020.01 при Открытом акционерном обществе «Научно-производственная фирма «Геофизика» (ОАО НПФ «Геофизика») по адресу: 40005, г. Уфа, ул. 8-ое Марта, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПФ «Геофизика».

Автореферат разослан “24” октября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор химических наук Д.А. Хисаева

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время большинство месторождений России находятся на поздней стадии разработки. Этот период характеризуется снижением объемов добычи нефти, ростом обводненности продукции скважин, ухудшением состояния эксплуатационных колонн (ЭК). Происходит их износ в результате трения насосно-компрессорных труб (НКТ) о колонну при спуско-подъемных операциях, при очистках поверхности колонн от плотных солевых отложений механическими устройствами, в результате коррозионного разрушения. Все это приводит к возникновению дефектов (негерметичностей) колонны в процессе эксплуатации скважины. Из-за высокой обводненности интенсифицируется процесс отложения неорганических солей, приводящий к образованию плотных отложений на стенках ЭК, выходу из строя УЭЦН, пакерного оборудования, заклиниванию их в ЭК при подъемных операциях. Образование солевых отложений свидетельствует о сложном химическом составе скважинной жидкости, находящейся в неравновесном (пересыщенном солями) состоянии, с постоянно меняющимися химическими показателями среды (водородного показателя, содержания газов, солей и др.), тем самым интенсифицируя процессы коррозионного разрушения металла колонны. В перечисленных условиях технология устранения негерметичности ЭК должна предусматривать исключение возможности быстрого разрушения созданного в интервале дефекта колонны изоляционного тампона (экрана) в процессе проведения после РИР мероприятий по очистке стенок ЭК от солеотложений (механические проработки, химобработки др.). Поэтому совершенствование технологий РИР по устранению негерметичности ЭК в условиях отложения солей является актуальной научно-практической задачей.

Применяемые для поддержания длительной работоспособности скважин в условиях отложения солей методы предотвращения или удаления солей недостаточно эффективны, что обусловливает увеличение количества осложненных скважин и необходимость эффективного решения обозначенной проблемы.

Цель диссертационной работы – совершенствование технологий РИР по устранению негерметичности колонны и повышение надежности эксплуатации скважин после их ремонта в условиях солеотложений на примере Кирского и Коттынского месторождений Западной Сибири.

Объект исследования

Нефтяные добывающие скважины, эксплуатирующиеся в осложненных условиях.

Предмет исследования - технологии РИР по устранению негерметичности эксплуатационной колонны в скважинах, осложненных отложениями солей.

Основные задачи исследования

1. Анализ и обобщение применяемых технологий устранения негерметичности эксплуатационной колонны и методов борьбы с солеотложениями с учетом влияния их на техническую надежность эксплуатации скважин после РИР.

2. Краткий анализ геологического строения, состояния разработки и эксплуатации Кирского и Коттынского месторождений.

3. Обобщение применяемых технологий РИР по устранению негерметичности колонн в осложненных солеотложениями условиях эксплуатации Кирского и Коттынского месторождений Западной Сибири.

4. Совершенствование методов повышения технической надежности эксплуатационной колонны после РИР: изучение влияния отложений неорганических солей, проведение лабораторных исследований осадков, разработка нового способа борьбы с солеотложениями и руководящих документов.

5. Промысловые испытания нового способа удаления отложений неорганических солей с учетом возможности предотвращения преждевременной разгерметизации уже изолированных дефектов колонн.

6. Промысловые испытания и внедрение технологических и методических разработок в процессе РИР.

Методы исследования

Поставленные задачи решались на основании анализа современных представлений о технологиях РИР и методах борьбы с солеотложениями, проведением лабораторных исследований по определению состава сложных осадков и кернового материала, аналитическими, статистическими, промысловыми и геофизическими исследованиями (ГИС).

Научная новизна

  1. Предложена качественно-оценочная классификация методов устранения негерметичности эксплуатационной колонны и борьбы с солеотложениями, позволяющая осуществлять научно обоснованный выбор технологии РИР с учетом долговременной технической надежности эксплуатации скважины.
  2. Разработаны методические рекомендации в виде математических моделей зависимости основного параметра РИР – эффективного объема тампонажного раствора, закачиваемого в негерметичность эксплуатационной колонны, от величин комплексного параметра, характеризующего гидродинамическое состояние заколонного пространства, - удельной приемистости и давления задавливания тампонажного раствора.
  3. Разработан новый способ удаления отложений неорганических солей и АСПО на глубинно-насосном оборудовании и стенках эксплуатационной колонны, основанный на последовательном закачивании в скважину органичес-кого растворителя, затем – комплексного состава, состоящего из разбавленной кислоты, ингибиторов коррозии и солеотложения, и обеспечивающий повышение надежности эксплуатации скважин после РИР.

Основные защищаемые научные положения

1. Качественно-оценочная классификация методов устранения негерметичности эксплуатационной колонны и борьбы с солеотложениями в условиях влияния их на техническое состояние колонны.

2. Методические рекомендации в виде математических зависимостей основного параметра технологии РИР – эффективного объема тампонажного раствора, закачиваемого в негерметичность эксплуатационной колонны, от величин удельной приемистости и давления задавливания тампонажного раствора.

3. Способ удаления отложений неорганических солей и АСПО на глубинно-насосном оборудовании и стенках эксплуатационной колонны. Технология обработки скважин, осложненных неорганическими отложениями карбонатных солей.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена использованием апробированного на практике методического подхода к форме представления и содержанию промысловой информации, представительной выборкой, непосредственным участием автора в получении информации и её обработке современными статистическими методами, сходимостью результатов лабораторных, экспериментальных и промысловых исследований, оценкой качества промысловых работ различными методами.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Практическая значимость работы заключается в возможности использования на нефтедобывающих предприятиях результатов анализа применяемых и адаптированных к конкретным условиям технологий РИР по устранению негерметичности колонны и способов борьбы с отложениями солей на её стенках для планирования и проведения работ по поддержанию нормального технического состояния скважин.

Результаты работы реализованы в виде разработанной автором временной инструкции «Технология обработки скважин, осложненных неорганичес-кими отложениями карбонатных солей, композицией на основе соляной кислоты на месторождениях ОАО «АНК «Башнефть» на территории Западной Сибири». Эта технология внедрена в 4-х скважинах Коттынского месторождения. Методические рекомендации по совершенствованию технологии устранения негерметичности ЭК реализованы при проведении РИР в 7-ми скважинах, что обеспечило снижение продолжительности и стоимости РИР на 210 часов и 1091 тыс. руб. соответственно. После РИР в этих скважинах добыто 11,7 тыс. т нефти, ограничена добыча 29,5 тыс. м3 попутной воды. Экономический эффект от внедрения результатов диссертационного исследования составил 1091 тыс. руб. (2008 г.). По результатам проведения ОТР разработана временная инструкция «Технологии проведения ремонтно-изоляционных работ по устранению негерметичности эксплуатационных колонн в скважинах месторождений ОАО «АНК «Башнефть» на территории Западной Сибири».

Личный вклад автора заключается в анализе и обобщении применяемых технологий РИР и методов борьбы с солеотложениями, сборе, обосновании методического подхода к анализу промысловой информации, разработке классификации, способа и руководящих документов, участии в лабораторных исследованиях и во внедрении результатов диссертационного исследования.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались: на технических советах Нижневартовского УДНГ филиала ОАО АНК «Башнефть» (2008, 2009 г.г.), на научно-технической конференции специалистов и молодых ученых НГДУ «Уфанефть», ООО «Башнефть-Добыча» в 2010 г., на научно-практической конференции «Новая техника и технологии для геофизических исследований скважин» в рамках XIX международной специализированной выставки «Газ. Нефть. Технологии» (май 2011 г., г. Уфа).

Публикации

Содержание диссертации опубликовано в 11 научных трудах, в том числе 3 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ, включая 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 98 наименований, изложена на 157 страницах машинописного текста, содержит 15 рисунков, 20 таблиц. Автор благодарит за большую помощь в формировании плана диссертации, обработке и обобщении результатов исследований научного руководителя, профессора В.Г. Уметбаева. За содействие и консультации при внедрении разработок в промысловых условиях автор также выражает благодарность главному инженеру НГДУ «Уфанефть» Ш.Р. Габидуллину, сотрудникам ООО «БашНИПИнефть», работникам Нижневартовского комплексного цеха по добыче и подготовке нефти и газа.

Содержание работы

Во введении представлена общая характеристика работы, обоснована её актуальность, поставлена цель и сформулированы задачи исследования, научная новизна, защищаемые научные положения и показана практическая значимость.

Первая глава посвящена анализу отечественных и зарубежных технологий устранения негерметичности эксплуатационной колонны и повышению технической надежности эксплуатации скважин в условиях отложения неорганических солей. Значительный вклад в решение поставленных задач внесен отечественными учеными и специалистами Агзамовым Ф.А., Антипиным Ю.В., Блажевичем В.А., Валиуллиным Р.А., Гилязовым Р.М., Зейгманом Ю.В., Кадыровым Р.Р., Кнеллером Л.Е., Котеневым Ю.А., Лозиным Е.В., Лукмановым Р.Р., Маляренко А.В., Мерзляковым В.Ф., Назаровым В.Ф., Низамовым К.Р., Ишбаевым Г.Г., Рогачёвым М.К., Стрижневым В.А., Токаревым М.А., Умрихиной Е.Н., Уметбаевым В.Г., Уразаковым К.Р., Хисамутдиновым Н.И., Юсуповым И.Г., Янтуриным А.Ш. и др. Среди иностранных ученых и специалистов значительные исследования проведены Ал-Сувайлемом С.С., Клеппаном Т., Мебрату А., Нерландом Б., Паломиком М., Симбалой В., Стайлером Дж. В. и др.

В отечественной практике для устранения негерметичности используют технические устройства, применяют методы тампонирования. Из технических устройств широкое применение нашли пакерные системы, пластыри, колонны-«летучки», профильные перекрыватели. Метод тампонирования осуществляется с применением различных тампонажных составов (ТС): смол, цементов, полимерных составов.

С целью удешевления стоимости работ технические средства находят все большее применение, в то же время они не могут претендовать на массовое внедрение по следующим причинам: небольшой период сохранения герметичности интервала изоляции (пакерные системы), невысокая величина (9 МПа) допустимой депрессии (пластыри) при эксплуатации скважины, недостаточная техническая обеспеченность (перекрыватели), сложности технологии и металлоемкость (колонны-«летучки»).

Метод тампонирования является наиболее привлекательным с точки зрения обеспечения продолжительного герметичного периода эксплуатации скважины после РИР, широкого выбора ТС для различных гидродинамических условий, высокой величины адгезии с металлом колонны, горными породами и цементным камнем, значительной величины планируемой депрессии. Основным недостатком метода является различия в фильтрационных характеристиках растворов, прочностных и адгезионных свойствах образовавшегося камня, трудоемкости подготовительных, ремонтных и заключительных работ.

Анализом отечественных и зарубежных технологий устранения негерметичности выявлены наиболее успешные и эффективные методы: применение синтетических смол в условиях низкой приемистости (менее 35 м3/сутМПа), полимерцементных и расширяющихся цементных растворов при средних (от 35 до 50 м3/сутМПа) и цементных растворов при высоких значениях (свыше 50 м3/сутМПа) приемистости. Для снижения аномально высокой приемистости эффективно применение гелеобразующих, вязко-упругих и вязко-блокирующих составов. По результатам анализа составлена качественно-оценочная классификация основных применяемых в отечественной практике технологий устранения негерметичности колонны, приведенная в сокращенном виде в таблице 1.

Для поддержания в технически исправном состоянии глубинного оборудования в условиях интенсивного отложения неорганических солей применяются физические и химические методы. Применение механических методов очистки оборудования от плотных солевых отложений в скважинах после РИР нецелесообразно из-за неконтролируемости боковой нагрузки инструмента на внутреннюю поверхность эксплуатационной колонны. Физические методы недостаточно изучены и их эффективность требует дальнейшего исследования. Поэтому основным направлением развития, как в отечественной, так и в зарубежной практике, является совершенствование химических методов.

Химический метод борьбы с солеотложениями подразумевает как предупреждение образования отложений (метод ингибирования), так и их удаление

Таблица 1 – Качественно-оценочная классификация технологий устранения негерметичности эксплуатационной колонны, применяемых в отечественной практике

Иерархический рейтинг применения Для технических средств Для методов тампонирования по величине удельной приемистости, м3/сут МПа
по надежности тех. средств по изолирующим свойствам менее 35 от 35 до 50 выше 50
1 б б, у у е ж
2 а в, с п и и
3 в г, п с ж з
4 г а, т н з д
5 - м т д е
6 - к, р м ф х
7 - н к х ф
8 - о о к л
9 - л р л к
10 - х л о н
11 - е ф н о
12 - и х у у
13 - ж е п п
14 - з з р р
15 - д и с с
16 - ф ж м м
17 - - д т т


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.