Курсовой проект по дисциплине Осложнения в нефтедобыче
 Скачать 324.84 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Татарстан Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Альметьевский государственный нефтяной институт» Факультет Нефтегазовый (дневное отделение) Кафедра: «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» Группа 15-12 КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Осложнения в нефтедобыче» на тему: Анализ эффективности применения ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин в условиях Западно-Лениногорской площади Ромашкинского месторождения НГДУ «Лениногорскнефть» Студент Сухинин.Д.М. ___________________ фамилия, инициалы подпись Руководитель к.т.н., доцент, Захарова Е.Ф. ___________________ должность, фамилия, инициалы подпись Оценка за: текущую работу над курсовым проектом……………………..…………………. защиту курсового проекта………………………………………………………… Итоговая оценка…...……………………………………………………………….. Дата защиты курсового проекта….………………………………………………. АННОТАЦИЯ Пояснительная записка содержит 47 страниц машинописного текста, 14 таблиц, 14 рисунков, список использованных источников – 32 наименования, 7 приложений. КОРРОЗИЯ, ГЛУБИННО-НАСОСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МЕЖРЕМОНТНЫЙ ПЕРИОД, ИНГИБИТОР-КОРРОЗИИ. Объектом исследования является Западно-Лениногорская площадь. Цель проекта – анализ эффективности применения ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин в условиях Западно-Лениногорской площади Ромашкинского месторождения НГДУ «Лениногорскнефть», включающий в себя: - ретроспективный обзор научно-технической литературы, связанной с проблемами эксплуатации скважин, осложненных коррозионными процессами; - анализ причин подземных ремонтов скважин объекта; - статистический анализ показателей работы скважин, осложненных коррозионными процессами; - анализ эффективности применения ингибиторов коррозии в скважинах Западно-Лениногорской площади; - выводы по результатам применения ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин; ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ СРБ – сульфатредуцирующие бактерии; НКТ – насосно-компрессорные трубы; ГНО – глубинно-насосное оборудование; МУН – методы увеличения нефтеотдачи; ШГН – штанговый глубинный насос; ЭЦН – электроцентробежный насос; МРП – межремонтный период; ПЭД – погружной электродвигатель. СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………………………………...5 1. Анализ научно-технической литературы по применению ингибиторов коррозии нефтепромыслового оборудования………..........................................6 2. Технико-технологический раздел……………………………………………15 2.1 Характеристика особенностей промыслового объекта…………………...15 2.2 Статистический анализ причин выхода в ремонт скважин объекта……..17 2.3 Статистический анализ показателей работы фонда скважин объектов, осложненных коррозионными процессами …………………………………...20 2.4 Анализ эффективности применения ингибиторов коррозии в скважинах промыслового объекта…………………………………………………………..29 2.5 Подбор скважин-кандидатов для применения рекомендуемого ингибитора коррозии на промысловом объекте ……………………………………………..31 3. Расчетный раздел……………………………………………………………...33 3.1 Проектирование применение рекомендуемого ингибитора коррозии для скважин-кандидатов………………………..…………………………………….33 3.2 Подбор оборудования для осложненных коррозионными процессами скважин промыслового объекта……..…………………………………………..35 Выводы по результатам применения ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин промыслового объекта…………………………………………………41 Список использованной литературы……………………………………………42 ВВЕДЕНИЕ В настоящее время проблема защиты конструкционно-металлических материалов от общей коррозии в нефте- и газодобывающей промышленности весьма важно поднимается. Оборудование эксплуатируется в агрессивных средах, включающих углекислый газ, органическую фазу и сероводород. Взаимодействуя с агрессивной средой конструкционно-металлические материалы, подвергаются коррозионному разрушению. К большим затратам и появлению проблем экологических приводят коррозионные разрушения. Для избегания этих проблем необходимо теоретическое исследование коррозии со всех сторон и разработка способов борьбы с коррозионными процессами. Защита от коррозии включает в себя большое множество различных средств и технологий. В последние годы важность технологии, основанной на применении ингибиторов коррозии, значительно возросла. Ингибиторы коррозии - химические соединения, задерживающие коррозию металлов находясь в небольших количествах в агрессивной среде. Использование технологий заводнения пластов из-за длительной эксплуатации нефтяных месторождений приводит к повышению коррозионного разрушения металлического оборудования. На сегодняшний день создано огромное число ингибиторов с целью устранения коррозионного разрушения. Спрос на противокоррозионные мероприятия увеличивается с каждым годом. Вследствие довольно большой цены ингибиторов коррозии увеличиваются и расходы. По этой причине создание технологий и средств повышения эффективности ингибиторов и снижения их цены считается важной проблемой. 1 АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ПРИ РАЗРАБТОКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В ходе эксплуатации внутрискважинное оборудование подвергается воздействию агрессивной среды. Из-за этого происходит коррозионное разрушение внутрискважинного оборудования, что приводит к простою скважины в период смены оборудования и к излишним расходам на ремонт. А.Р. Фархутдинова, Н.И. Мукатдисов, А.А. Елпидинский и А.А. Гречухина [1] предложили ингибиторы коррозии совместного и бактерицидного действия в зависимости от условий работы оборудования, применяемых конструкционных металлов, состава среды, доступной сырьевой базы, требований технологий добычи и ряда прочих факторов. Ю.И. Кузнецовым [2] предложены органические ингибиторы для длительной и временной защиты металлов от атмосферной коррозии. Для этого были проведены исследования, направленные на получение на металле ультратонких защитных слоев наносимых из водных растворов ингибиторов коррозии, которые обладают повышенной устойчивостью к воздействию конденсирующейся влаги. Р.Ж.Ахияров, Д.А. Гоголев, А.Б. Лаптев и Д.Е. Бугай [3] при изучении влияния магнитогидродинамической обработки на эффективность ингибиторов было обнаружено, что активация магнитогидродинамической обработкой алкилимидазолинов приводит к увеличению эффективности ингибиторов коррозии на их основе в среднем на 15 %. Ж.Ф. Рахматуллиной, А.Г. Рахимкуловым, А.С. Евдокимовой, М.М. Муратовым и Ф.Т. Рахматуллиной [4] исследовали влияние pH среды на качество ингибитора коррозии и обнаружили, что снижение pH среды повышает защитное действие ингибитора коррозии. Дополнительно авторами были определены оптимальные параметры процесса синтеза ингибитора коррозии марки ИК-10, наиболее приемлемым типом фосфорной кислоты. Р.Н. Загидуллин, Т.Г. Дмитриева, С.Н. Загидуллин и В.А. Идрисова [5] разработали и внедрили в производство технологию получения ингибиторов кислотной коррозии, активной основой которых являются амиды кислот, а в состав рецептуры входят спирты и уротропин. Ингибитор, разработанный авторами, обладает высокими защитными свойствами, хорошо растворяется в соляной кислоте, синтезируется не оставляя отходов из доступных реагентов. В.В. Чернявина и О.А. Иващенко [6] предложили новые ингибирующие композиции, которые представляли собой смеси фосфор-азот-содержащих соединений. Данные композиции превосходят по эффективности импортные композиции при низких концентрациях, а при высоких не уступают им. Защитные свойства всех исследуемых ингибиторов увеличиваются в минерализованных средах, содержащих CO2. В.В. Чернявина, О.П. Кузнецова, А.В. Вахин и Б.И. Хабибрахманов [7], исследовав эффективность фосфорсодержащих комплексонов и комплексонатов в качестве ингибиторов коррозии металлов, пришли к выводу, что их эффективность можно повысить посредством использования добавок восстановителя, вследствие чего облегчается защита металла из-за снижения концентрация кислорода. Фосфонаты начали использовать в смесях с недорогими добавками или экстрактами некоторых растений для снижения их концентрации. Различными авторами было изучено действие ингибиторов серии АМДОР ИК, в состав которого входит раствор высших аминов в смеси апротонных растворителей, по отношению к стали в слабокислых хлоридных средах, насыщенных углекислым газом и сероводородом. А.В. Рязанов [8] исследовал бактерицидное влияние композиций на основе ингибитора серии АМДОР-ИК и его самого, представляющих товарные формы, по отношению к культуре СРБ и обнаружил уменьшение количества бактериальных клеток и подавление продуцирования ими сероводорода. Я.Р. Нащекина и Л.Е. Цыганкова [9] исследовали действие ингибитора АМДОР-ИК 7 и пришли к выводу, что данный ингибитор эффективно замедляет общую коррозию в средах, содержащих сероводород и углекислый газ. Кроме того данный ингибитор подавляет диффузию стали и способствует уменьшению разрыхлению поверхности. С.С. Иванищенков, Л.Е. Цыганкова и А.В. Мажоров [10] исследуя ингибитор АМДОР ИК-6, пришли к выводу, что в солянокислых средах данный ингибитор перспективен в качестве замедлителя коррозии стали. П.С. Фахретдинов, И.Ю. Голубев, Р.Ф. Хамидуллин и Г.В. Романов [11] синтезировали новую активную основу для создания высокоэффективных композиционных ингибиторов коррозии углеродистых сталей в солянокилотных средах. Исследовали ее ингибирующее действие в отношении солянокислой коррозии стали и обнаружили, что наилучший защитный эффект более 80 % обеспечивается при дозировке 5мг/л. Г.В. Ушаков и Г.А. Солодов [12] исследовали эффективность цинк-бихромат-фосфорного ингибитора коррозии и отложений солей жесткости ЦБФ 2-3-3. Высокая эффективность данного ингибитора подтвердилась результатами эксплуатационных испытаний. При обработке данным ингибитором скорость коррозии углеродистой стали уменьшила в 10 раз, а также полностью исключила отложение солей жесткости на металлических поверхностях. В результате сократились остановки и простои оборудования. Р.Р. Даминевым, А.А. Исламутдиновой и И.В. Гайдуковой [13] был разработан метод получения ингибитора коррозии на основе композиции диэтилдихлорпропениламонннийхлорида и борной кислоты, который обладает бактерицидными свойствами. Авторы описали способ получения ингибитора, выявили и синергизм диэтилдихлорпропениламонннийхлорида и борной кислоты электрохимическим и гравиметрическим способами. Г.В. Редькина, Ю.И. Кузнецов, Л.В. Фролова и А.А. Чиркунов [14] исследовали эффективность ингибиторов смешанного типа и пришли к выводу, что композицией фосфонатов магния с небольшими добавками азотсодержащего ингибитора низкоуглеродистая сталь может быть защищена от коррозии в пластовой воде с низком содержанием сероводорода или при полном его отсутствии. Отличительной особенностью композиции является экологическая безопасность, устойчивость в жестких средах и в присутствии ионов железа. М.И. Старшов, О.И. Закомолдин, Н.Р. Каюмова, Ф.Ш. Шакиров, И.Р. Шакирова и С.М. Кадысев [15] исследовали следующие ингибиторы коррозии для предотвращения внутренней коррозии нефтепромыслового оборудования при повышенных температурах: Напор - 1010, СНПХ - 6418А, ТНХС - 4М и Напор - 1007. Наибольший эффект показал ингибитор Напор - 1010 – 85%, остальные ингибиторы показали меньший эффект, но при добавлении ингибитора солеотложения СНПХ - 5313Н эффективность данных ингибиторов увеличивалась до 81-85%. А.В. Ляшев, Р.А. Жирнов, Д.В. Изюмченко [16] внедрили технологию ингибиторной защиты скважин методом закачки раствора ингибитора в пласт с использованием азота, что позволило обеспечить эффективную защиту НКТ и подземного оборудования эксплуатационных скважин АГКМ в условиях высокого содержания в добываемой продукции коррозионно-агрессивных компонентов – сероводорода и диоксида углерода. Различными авторами была исследована эффективность ингибиторов коррозии серии «ИНКОРГАЗ». М.Н. Есина, Л.Е. Цыганкова, С.В. Плотников и Н.М. Кудрявцева [17] исследовали композиции ИНКОРГАЗ-21Т-А и ИНКОРГАЗ-21Т-Б и обнаружили, что данные композиции проявляют высокую защитную эффективность по отношению к углеродистой стали в пласте, содержащем сероводород и углекислый газ. Ингибиторы способствуют формированию более совершенного экранирующего слоя на поверхности стали, определяющего эффективную защиту стали. О.А. Фоменко, О.В. Комаров [18] и Л.Е. Цыганкова, О.А. Фоменко, О.В. Комарова и А.С. Омер [19] исследовали ингибиторы ИНКОРГАЗ-01 ОН и ИНКОРГАЗ-11 ОН и выяснили, что эти ингибиторы характеризуются более высоким защитным эффектом, не зависящим, от концентрации сероводорода и замедляют диффузию водорода в сталь и способствуют сохранению ее пластичных свойств. М.Д. Плотников, М.И. Пантелеев и А.Б. Шеин [20] изучали защитное действие ингибиторов ФЛЭК ИК - 201А и ФЛЭК ИК - 201Б. Исследуемые ингибиторы серии «ФЛЭК» являются ингибиторами катодно-анодного типа. Они эффективно тормозят процесс коррозии не только в кислых средах, но и в нейтральных с высоким содержанием сероводорода. Ингибитор «ФЛЭК» существенно увеличивает коэффициент прочности стали в высокоминерализованных хлоридных средах, содержащих сероводород. Различными авторами была исследована эффективность ингибиторов коррозии серии «АМИК». И.В. Петров и Л.Е. Цыганкова [21] исследовали защитное действие ингибитора АМИК - 1. Полученные ими данные свидетельствуют о том, что применение ингибитора АМИК - 1 в условиях углекислотной и сероводородной коррозии позволит значительно снизить коррозионные потери. Обнаружили, что эффективность ингибитора возрастает с ростом кислотности среды, причем ингибирующее действие выше в менее концентрированной солевой системе. В обескислороженной солевой системе защитное действие ингибитора возрастает. Л.Е. Цыганкова, А.В. Можаров, С.С. Иванищенков и Е.С. Косьяненко [22] изучали защитное действие ингибитора АМИК - 2 и пришли к выводу, что защитный эффект ингибитора АМИК - 2 связано с показателем pH среды. Уменьшение показателя pH среды приводит к увеличению защитных свойств ингибитора. Полученные данные, свидетельствуют о том, что исследуемые ингибиторы достаточно перспективны как замедлители общей коррозии и наводороживания стали в углекислотных и сероводородсодержащих средах. Н.Б. Эшмаматов [23] занимался исследованием олигомерных ингибиторов. Исследуемые ингибиторы показали высокую эффективность замедления процесса растворения стали в щелочных, слабокислых и нейтральных средах. Высокую степень ингибиторной защиты стального оборудования от коррозии и высокую экономическую и экологическую эффективность показали новые олигомерные соединения. Д.Д. Фазуллин, Г.В. Маврин и И.Г. Шайхиев [24] предложили в качестве ингибитора коррозии использовать концентрат отработанной эмульсии «Инкам - 1», полученного после мембранного разделения. Результаты исследований показали, что при использовании данного ингибитора скорость коррозии снижается, а максимальная степень защиты составляет 27,3%. Ю.Н. Камзина [25] и С.И. Васюков [26] исследовали свойства коксохимического сырья на основе пиридиновых и хинолиновых соединений. Ю.Н. Камзиной был разработан и внедрен новый водорастворимый ингибитор коррозии СНПХ - 6474, а С.И. Васюковым высокоэффективный ингибитор коррозии СНПХ – 6438. Авторы установили, что ряд синтезированных соединений обладает высокими антикоррозионными свойствами в высокоминерализованных сероводородсодержащих и солянокислых водных средах. С.А. Муравьева [27] занималась разработкой ингибитора сероводородной коррозии для защиты внутренних поверхностей оборудования и трубопроводов. Наивысшим ингибиторным эффектом среди изученных азотсодержащих соединений в парогазовой и жидкой фазе, как от общей сероводородной коррозии, так и от наводороживания характеризуются алифатические диамины, алифатические амины, алкилимидазолины и алкилтетрагидропиримидины. Данные исследования позволили разработать ингибитор сероводородной коррозии Ремогаз И - 2М. Ингибитор имеет высокие защитные свойства в сероводородсодержащей парогазовой и жидкой фазах, низкую пенообразующую и эмульгирующую способность. Р.Д. Айманов [28] занимался разработкой новых ингибиторов сероводородной и углекислотной коррозии стали на основе азот-фосфорсодержащих соединений. Изучал эффективность и защитное действие ингибирования коррозионных процессов в реальных условиях эксплуатации нефтепромыслового оборудования. Ингибитор коррозии - бактерицид НАПОР - ЮЮ прошел опытно-промышленные испытания в ОАО «Сургутнефтегаз» и ПАО «Татнефть» и был признан эффективным водорастворимым реагентом. Промышленно применяется в ОАО «Сургутнефтегаз» и ПАО «Татнефть». Был разработан новый ингибитор коррозии НАПОР — 6507, обеспечивающий 93 - 94% защитный эффект при дозировке 30 мг/л в условиях сероводородной и углекислотной коррозии стали. Е.А. Скворцов [29] изучал ингибиторные свойства РГУ - А и установил, что данный ингибитор эффективно защищает специальные и конструкционные стали от наводороживания, кислотной коррозии, малоцикловой коррозионной усталости и коррозионного растрескивания. Не препятствует растворению карбонатных пород и отложений, что позволяет использовать его для кислотных обработок скважин, а также для кислотных очисток теплоэнергетического оборудования. Сравнительные испытания РГУ - А с 14 отечественными и зарубежными ингибиторами, включая Виско - 904 (США) и I-2-R (Канада), подтвердили его высокую эффективность. Б.Р. Гильмутдинов [30] изучал для уменьшения солеотложения и коррозии при эксплуатации скважин в условиях добычи сероводородсодержащих нефтей вспененные ингибирующие композиции. Разработал ингибирующие составы с повышенными ингибирующими свойствами и технологию их применения путем вспенивания. Разработанная технология и стандарт использовались в филиале ОАО «АНК«Башнефть» «Башнефть-Янаул» при предотвращении коррозии и отложения солей сложного состава в скважинах. В соответствии с данным стандартом в 2006-2007 гг. проведено 18 обработок скважин вспененными ингибирующими композициями коррозии и солеотложения. Максимально достигнутая степень защиты от коррозии составила 82,8%; продолжительность работы при степени защиты более 65% в среднем по всем скважинам составила 3-4 месяца. Рахматуллина Ж.Ф. [31] занималась разработкой и получила новый эффективный ингибитор коррозии с защитным эффектом в промысловой воде Уренгойского месторождения 90 % при расходе 100 мг/л, основу которого составляют функциональные соединения на базе карбамида и побочных продуктов производства бутиловых спиртов. На основе высших карбоновых кислот был получен ингибитор коррозии, защитное действие которого для нефтепромыслового оборудования Арланского и Ишимбайского месторождений составляет 91-92 % при расходе 25 мг/л. Р.А. Рахимкулов [32] описал экологически чистую и ресурсосберегающую технологию получения эффективных, доступных и дешевых ингибиторов и их растворителей, с применением в качестве сырья целевых и побочных продуктов ОАО «Салаватнефтеоргсинтез». На основе, предложенной в работе технологии и рецептуры в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» освоено промышленное безотходное производство ингибиторов коррозии марки ИК-36-90. Полученные ингибиторы коррозии имеют высокое защитное действие 96 % одновременно от общей и сероводородной коррозии. Причинами коррозионных процессов являются: высокая минерализация добываемой жидкости, обводненность продукции, газовый фактор, производительность скважины, наличие СРБ и сероводорода и т.д. С данной проблемой столкнулись такие компании как ПАО «Татнефть», ОАО «Сургутнефтегаз» и филиал ОАО «АНКБашнефть» «Башенфть-Янаул». С целью защиты ГНО в нефтяных компаниях используются технологические процессы по защите от коррозии. Основной технологией защиты является использование ингибиторов коррозии, позволяющей уменьшить темп коррозии внутрискважинное оборудование, тем самым продлевая срок его службы. Данная технология применяется на Уренгойском, Арланском и Ишимбайском месторождениях. Одной из компаний, которая занимается производством ингибиторов коррозии, является ОАО «Салаватнефтеоргсинтез». Западно-Лениногорское месторождение не является исключением и тоже столкнулось с такой проблемой. В настоящее время в нефте- и газодобывающей промышленности весьма важно поднимается проблема защиты конструкционно металлических материалов от общей коррозии, так как оборудование эксплуатируется в агрессивных средах, включающих углекислый газ, органическую фазу и сероводород. Коррозионные разрушения приводят к большим затратам и к появлению экологических проблем. На данный момент одной из наиболее важных задач является подбор наиболее эффективной технологии и ингибитора коррозии для борьбы с коррозионными процессами. 2 ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 2.1 Характеристика особенностей промыслового объекта В тектоническом отношении Западно-Лениногорская площадь приурочена к структурному элементу второго порядка. Является составляющей нефтяного месторождения платформенного вида. В географическом отношении площадь находится в преграждённой балками и оврагами территории. Климат резко континентальный. Суровая холодная зима с мощными ветрами и буранами, лето теплое. Наиболее высокой долей купола является Ромашкинская вершина. В высоту около 50 м. Представлена большой структурой блокового строения. Восточная часть вершины характеризуется присутствием максимально возвышенных участков. Оконтуривается изогипсой 1500 м. Юго-восточный склон купола выделяется сложным строением. Северный и северо-восточный склоны выделяются наименьшей расчлененностью. На западном склоне в основном распространены меридиональные структурные формы. Проектом разработки [38] на базе истории разработки аргументированы принципы дальнейшей эксплуатации объекта. Для обеспечения оптимальной добычи нефти и с целью достижения проектного коэффициента нефтеотдачи предложены различные мероприятия. В их числе поддержание оптимальных уровней забойных и пластовых давлений, последующее разукрупнение объекта, использование передовых гидродинамических и третичных МУН, усовершенствование системы заводнения, технологий обработки призабойных зон, а кроме того обширное применение бурения боковых горизонтальных и боковых стволов. Многопластовым объектом является пашийский горизонт. Отложения пашийского горизонта франкского яруса верхнего девона являются главным эксплуатационным объектом Западно-Лениногорской площади. Сложен он в основном крупнозернистыми алевролитами и мелкозернистыми песчаниками с переслаиванием аргиллитами и глинистыми алевролитами. Толщина горизонта доходит до 42,5 м, а нефтенасыщенная - 8,2 м. Пласты «а», « |