Борьба с отложениями парафина при эксплуатации скважин с УШСН на Мишкинском месторождении НГДУ

Содержание

Введение

Глава 1. Геолого-технические условия эксплуатации месторождения и теоретические основы парафинизации

1.1. Общая характеристика района работ и геологическое строение залежей Мишкинского месторождения

1.2. Физико-химические свойства пластовых флюидов и классификация типов АСПО

1.3. Анализ динамики добычи и текущего состояния фонда скважин с УШСН в Волго-Уральском регионе

Глава 2. Анализ существующих проблем и методов борьбы с отложениями на объектах НГДУ

2.1. Техническая характеристика эксплуатационного оборудования и условия работы штанговых установок

2.2. Исследование причин интенсивного парафинообразования в лифтовых колоннах и на штангах

2.3. Сравнительный анализ эффективности тепловых, механических и химических способов обработки скважин

Глава 3. Совершенствование системы депарафинизации и оценка эффективности предложенных решений

3.1. Проектирование технологии применения комбинированных методов защиты с использованием отечественных ингибиторов

3.2. Модернизация компоновки скважинного оборудования с использованием штанг со скребками-центраторами и защитных покрытий

3.3. Экономическое обоснование и оценка снижения рисков аварийности в соответствии с нормами Ростехнадзора

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Борьба с отложениями парафина при эксплуатации скважин с УШСН на Мишкинском месторождении НГДУ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования определяется необходимостью обеспечения стабильной работы фонда добывающих скважин, оборудованных установками штанговых скважинных насосов, в условиях интенсивного парафинообразования на месторождениях Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Отложения асфальтосмолопарафиновых веществ в лифтовых колоннах и на поверхности штанг приводят к существенному снижению дебита скважин, увеличению энергозатрат на подъем флюида, аварийным ситуациям с обрывами колонн штанг и преждевременным выходом из строя глубинно-насосного оборудования. По данным НГДУ «Альметьевнефть» и ООО «РН-Юганскнефтегазь», до 65 % добывающих скважин с УШСН подвержены интенсивной парафинизации, что требует применения комплекса мероприятий по предупреждению и удалению отложений [12, c. 45]. Проблема борьбы с АСПО усугубляется на поздних стадиях разработки месторождений, когда снижается пластовое давление, растет обводненность продукции и ухудшаются теплофизические условия эксплуатации скважин. Мишкинское месторождение, расположенное в пределах Республики Татарстан и находящееся в разработке с 1978 года, характеризуется высоким содержанием парафиновых углеводородов в составе нефти и сложными горно-геологическими условиями эксплуатации, что делает его показательным объектом для исследования технологий депарафинизации.

Степень разработанности проблемы в российской научно-технической литературе достаточно высока, однако большинство публикаций посвящено отдельным методам борьбы с АСПО без комплексного подхода к решению задачи. Фундаментальные исследования термодинамики парафинообразования выполнены В.П. Тронцовым, Н.Н. Непримеровым, Ю.В. Антипиным, М.М. Хасановым, которые установили зависимости интенсивности кристаллизации парафинов от температуры, давления, скорости движения флюида и состава нефти [18, c. 120]. Технологические аспекты применения тепловых методов депарафинизации рассмотрены в работах А.Х. Мирзаджанзаде, Р.З. Сахабутдинова, И.Т. Мищенко, Ю.В. Зайцева, которые обосновали критерии выбора режимов прогрева скважин горячей водой и паром. Химические методы ингибирования АСПО детально изучены в трудах Г.А. Бабаляна, Н.И. Хисамутдинова, Р.Н. Бахтизина, Л.М. Рамазановой, предложивших композиции реагентов на основе поверхностно-активных веществ и полимерных модификаторов. Механические способы очистки скважин с применением скребков, центраторов и вибраторов описаны А.Н. Дроздовым, В.Д. Лысенко, А.М. Гусманом, которые разработали конструкции устройств для предотвращения парафиноотложения на штангах. Вместе с тем, остается актуальной задача оптимизации комплексного применения различных методов с учетом конкретных геолого-технических условий эксплуатации месторождения и экономической целесообразности внедрения технологий.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка комплексной системы борьбы с отложениями парафина при эксплуатации скважин с установками штанговых скважинных насосов на Мишкинском месторождении для повышения эффективности добычи нефти и снижения аварийности оборудования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести анализ геолого-технических условий эксплуатации Мишкинского месторождения и изучить физико-химические свойства пластовых флюидов;
• исследовать динамику добычи и текущее состояние фонда скважин с УШСН в Волго-Уральском регионе;
• выполнить техническую характеристику эксплуатационного оборудования и условий работы штанговых установок;
• определить причины интенсивного парафинообразования в лифтовых колоннах и на штангах;
• провести сравнительный анализ эффективности тепловых, механических и химических способов обработки скважин;
• разработать технологию применения комбинированных методов защиты с использованием отечественных ингибиторов и модернизации компоновки скважинного оборудования с экономическим обоснованием предложенных решений.

Объектом исследования является фонд добывающих скважин Мишкинского нефтяного месторождения, эксплуатируемых установками штанговых скважинных насосов в условиях интенсивного парафинообразования. Предметом исследования выступают технологические процессы образования асфальтосмолопарафиновых отложений в системе «пласт – скважина – наземное оборудование» и методы их предупреждения и удаления. Методологическую базу исследования составляют теоретические положения нефтегазовой гидромеханики, физической и коллоидной химии нефти, термодинамики фазовых переходов; аналитические методы обработки геолого-промысловой информации и статистических данных эксплуатации скважин; расчетные методы определения параметров работы глубинно-насосного оборудования; лабораторные методы исследования реологических свойств нефти и эффективности ингибиторов парафиноотложений согласно ГОСТ 11506-2020 и РД 39-30-139-79; нормативно-техническая база проектирования систем разработки месторождений в соответствии с требованиями Роснедр и Ростехнадзора.

Научная новизна работы заключается в обосновании комплексного подхода к борьбе с парафиноотложениями на основе сочетания химических, механических и технологических методов с учетом конкретных геолого-физических характеристик продуктивных пластов и режимов эксплуатации УШСН на Мишкинском месторождении. Теоретическая значимость исследования состоит в систематизации факторов, влияющих на интенсивность парафинообразования в скважинах штангового фонда, и установлении критериев выбора оптимальных технологий депарафинизации для различных геолого-технических условий. Практическая значимость работы определяется разработкой конкретных технологических решений по модернизации компоновки скважинного оборудования, внедрению отечественных ингибиторов парафиноотложений и оптимизации режимов тепловых обработок, которые могут быть использованы при эксплуатации скважин на месторождениях Волго-Уральской нефтегазоносной провинции со схожими условиям

…