Легко ли добыть нефть. Крадущийся парафин, затаившийся церезин. Часть 2.
В прошлой части я описал, что из себя представляют АСПО, причины их образования и какой вред они наносят нефтегазопромысловому оборудованию: Легко ли добыть нефть. Крадущийся парафин, затаившийся церезин. Часть 1.
Применяемые методы борьбы с АСПО подбираются с учетом индивидуальных геолого-физических особенностей каждого месторождения. Существует два принципиальных подхода к борьбе с этим нежелательным явлением: предотвращение отложений парафина (превентивный подход) и различные методы удаления отлагающегося парафина.
Первый подход предпочтительнее, базируется на создании условий в процессе работы скважины, исключающих формирование отложений парафина или облегчающих их срыв с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ). Но этот способ распространен реже, и из реально действующих применимы две технологии, а другие существуют в качестве экспериментальных разработок, хотя есть информация, что они применяются и на практике.
Первая технология заключается в создании гладкой внутренней поверхности НКТ путем
нанесения на ее поверхность стекла, эпоксидных смол, полимерных напылений. В результате молекулам парафина труднее закрепиться на стенках скважины. Но тут есть свои минусы. Во-первых, такие трубы дороже, во-вторых требуют особого, бережного отношения. А зная, как швыряют, кидают трубы во время ремонта, вызывает сомнение, что при спуске оно не будет повреждено. Кроме того, шаблонирование при СПО требует применение специального обрезиненого проходного шаблона, далеко не факт, что его привезут. Никогда не забуду. Как на одном из месторождений СН-МНГ нужно было глушить скважину с такой трубой, позвонили на промысел, чтобы привезли специальный сбивной ломик, и его, естественно, не нашли, кидали обычный, из куска полированного штока.
Вторая технология заключается в применении химических реагентов-гидрофилизаторов. Парафин является гидрофобным веществом, угол смачивания свыше 90 градусов, парафин орбразует капли, которые застывают и выносятся потоком.
Кроме того, существуют модификаторы и депрессаторы. Модификаторы взаимодействуют с молекулами парафина, в результате чего они перестают укрупняться и выносятся потоком.
Механизм действия депрессаторов заключается в адсорбции молекул на кристаллах парафина, что затрудняет их способность к агрегации и накоплению.
Для закачки промысловой нефтехимиии используют специальные установки для подачи химических реагентов, как правило имеющих блочное исполнение. Есть много разновидностей с разными названиями - УДХР, БРХ, СУДР, УДПХ и пр. Но все они устроены по одному типу. В них имеется емкость для хранения реагентов, система подогрева и насос-дозатор. Как правило это плунжерный насос-дозатор или мембранный насос. Они подают реагент либо в затруб скважины, либо в нефтесборную трубу
Установка УДР
Ввод в в затруб скважины
Кроме этих технологий существует еще и другие, например, магнитные (электромагнитные) и вибрационные.
Вибрационные методы позволяют создавать ультразвуковые колебания в области парафинообразования, которые, воздействуя на кристаллы парафина, вызывают их микроперемещение, что препятствует осаждению парафина на стенках труб.
Воздействие магнитных полей следует отнести к наиболее перспективным физическим методам. Использование в нефтедобыче магнитных устройств для предотвращения АСПО началось в пятидесятые годы прошлого века, но из-за малой эффективности широкого распространения не получил. Сущность метода заключается в том, что водонефтяная эмульсия или вода пускается через рабочий зазор магнитного контура, где приобретает новые физические свойства, не изменяя своего химического состава. Присутствующие в нефтескважинных жидкостях неорганические соли и асфальто-смоло-парафины, отработанные магнитным полем, теряют способность создавать твердые отложения на внутренних поверхностях оборудования, происходит разрушение центров их кристаллизации, они не выпадают в осадок в процессе движения, а выносятся потоком наверх на устье, где отделяются от нефти при дальнейшей технологической подготовке
Если честно, я видел только один раз магнитный депарафинизатор, поэтому не могу сказать, какая у него эффективность.
Механические методы предполагают удаление уже образовавшихся АСПО на насосно-компрессорных трубах, для чего разработан ряд скребков различных конструкций.
Скребок СДР-2С
Скребок крепится к ловильной проволоке и под действием утяжелителя спускается ниже зоны парафиноотложения. После этого начинается подъем, скребок поднимается, фрезы вращаются и срезают парафин со стенок. Парафин остается на месте и смывается восходящим потоком жидкости.
Скребки спускаются на ловильной проволоке, она прикреплена либо к стационарным лебедкам Селейманова, которые можно вращать вручную, либо с помощью электродвигателя. Но чаще всего применяют мобильные лебедки на базе спецтехники, например лебедка ЛГС-10.
Для герметизации устья во время чистки скважины (а также во время исследовательских и геофизических работа) используют специальные устройства - лубрикаторы
Лебедки Сулейманова. Белая труба над верхней задвижкой - лубрикатор
Также скребки используются для чистки трубопроводов, только иной конструкции
Один из вариантов скребков Уником-Сервис и принцип работы
Тепловые методы удаления АСПО состоят из таких операций, как промывка горячей нефтью, электропрогрев путём спуска греющего кабеля. Технология применения теплоносителя предусматривает нагрев жидкости в специальных нагревателях – котельных установках передвижного типа и подачу ее в скважину способом прямой
или обратной промывки.
Для этой цели промышленность выпускает специальные агрегаты – депарафинизационные передвижные установки, оснащенные котлами-подогревателями жидкости до температуры 150 °С, и насосами, развивающими давление до 16 МПа. Нагретый агент может циркулировать в скважине определенное время, обеспечивая расплавление и удаление отложений. Наиболее предпочтительной считается обратная промывка, исключающая образование парафиновых пробок, часто возникающих при прямой промывке.
Агрегат АДПМ (агрегат для депарафинизации скважин модернизированный)
Применение перегретого пара, вырабатываемого паропередвижными установками (ППУ) типа ППУА1200/100, при температуре до 310 °С и давлении до 10 МПа для скважинной борьбы с
отложениями неэффективно. При подаче пара в скважину происходит интенсивная
конденсация пара и на глубине 300…400 м температура пара снижается до температуры скважины. Поэтому ППУ для очистки применяют для очистки манифольдов,
арматуры и трубопроводов на поверхности.
ППУ в работе
Также для добычи особо тяжелых и вязких нефтей применяют технологию внутрискважинных подогревателей. Для этого при спуске насоса к наружной стороне НКТ прикрепляется специальный греющий кабель. Есть технологии, когда кабель спускается внутри трубы. Обычно они спускаются в зону усиленного парафинообразования и осуществляют постоянный подогрев.
Также такие кабели используются как путевые подогреватели (по трубе трубопровода), а также существуют индукционные подогреватели, которые подогревают скважинную жидкость прямо на выходе из скважины. Такие системы широко применяются в заполярных районах
Следующей темой, вероятнее всего, будет глушение скважин, там материала хватит на целую серию постов. Кому интересно - подписывайтесь