Причины образования парафино гидратных пробок и методы борьбы с ними на Малобалыкском месторождении
 Скачать 3.63 Mb.
|
|
2.5 Расчет потерь тепла по стволу скважины при паротепловой обработке При паротепловой обработке необходимо знать потери теплоты в скважине и режимные пааметры работы скважины. Потери теплоты по стволу скважины можно определить по формуле:
где, Q – потери теплоты по стволу скважины, ккал/ч;  – внутренний радиус насосно-компрессорных труб, м; К – суммарный коэффициент теплопередачи, ккал/(м2·К·ч);  - средний коэффициент теплопроводности горных пород, ккал/(м ·К·ч);  - потеря теплот ы в породе в функции времени за время прогрева (безразмерное число, равное 2,5-4,5);  - температура рабочего агента (пара) на устье ускважины, К; – среднегодовая температура воздуха в районе устья скважины, К; Н – глубина интервала закачки рабочего агента, м;  - геотермический градиент, К/м.Исходные данные: = 0,031 м; К = 159 ккал/(м2·К·ч); = 0,245 ккал/(м ·К·ч); t -10 сут (время прогрева); = 3,78, Т = 468 К; = 275 К; Н = 1 300 м; = 0,0154 К/м.Пользуясь формулой (2.1), определим:  Суммарные потери теплоты за время прогрева:
где t =10 сут – время прогрева. Общее количество теплоты, подведенное к скважине определяется по формуле:
 где i – энтальпия пара, характеризующая его тепловые свойства (при давлении 1,2 МПа и температуре 468 К i = 672,9 ккал/кг); G – массовый расход закачанного пара, G = 300 т = 300 000 кг. Следовательно, по формуле (2.3). Количество теплоты, дошедщей до забоя:
Потери теплоты составляют:
Вывод: потери теплоты за время паротепловой обработки скважины составили  = 11,3%. 3 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА При эксплуатации скважин для удаления АСПО применяется паропередвижная установка, при её работе должны выполняться следующие правила безопасности: - паропередвижная установка (ППУ) на скважине устанавливается от устья на расстоянии не менее 25 метров с наветренной стороны так чтобы обеспечивался обзор для машиниста ППУ; - обвязка выполняется бесшовными стальными трубами, испытанными на пробное давление Рпр=1,5Рраб; - при пропаривании арматуры скважин, оборудования и трубопроводов, в которых ожидается повышение давления необходимо установить обратный клапан (непосредственно у установки или на любом стыке магистральных труб); - на арматуре скважины, подвергаемой пропарке, необходимо предусматривать специальный патрубок с вентилем или задвижкой для подсоединения паропроводов от ППУ;  - при пропарке арматуры скважины, оборудования и трубопроводов надо знать максимальное рабочее давление, допускаемое для данного типа арматуры и не превышать его;- для подачи пара в насосно - компрессорные трубы, уложенные на мостках, паропровод должен быть оборудован специальным наконечником, который должен соединятся к трубе на резьбе или накидным приспособлением на муфту. Концы труб должны быть уложены со стороны устья в одной плоскости; - пропарку с использованием шланга с наконечником, закреплённым на деревянном держаке, производить только наружных поверхностей труб, шланг и другого технологического оборудования; - подача пара в пропарочные трубы должна быть постепенной до выхода пара из противоположного конца трубы, во избежание появления пробок; - пуск пара производить только по сигналу с места присоединения паропроводов и после удаления людей на безопасное расстояние; - пропарка штанг от замазученности и парафина производится с помощью шланга с наконечником, которые закреплены на деревянном держаке длинной не менее 1,5 м; - очистка от парафина и замазученности насосов, арматурной площадки, отогрев территории от замазученности в зимнее время, разогрев парафина в амбарах, емкостях и колодцах, отогрев замерзшего грунта на территории скважины для заворота штопоров производиться с помощью шланга наконечником на конце закрепленных на держаке длинной 1,5-2,5 метра; - очистка и пропарка от замазученности станка- качалки машинист производит с помощью шланга с наконечником прикреплённых к деревянному держаку длинной не менее 2,5 метра. В случае невозможности пропарки балансира из-за высоты, то бригада КРС устанавливает стеллажи или подготавливает лестницу с которой производится пропарка оборудования находящееся на высоте. При подъёме на высоту свыше 1,5 метра необходимо применять предохранительный пояс от падения; - разработка паропроводов производится после снижения давления пара до атмосферного и охлаждения труб; - замазученность и парафин оставшийся на территории скважин и баз необходимо убирать. При использовании удаления АСПО химическими методами необходимо соблюдать особые меры предосторожности и технику безопасности.  Среди химических реагентов, используемых для борьбы с АСПО, имеются токсичные, взрывоопасные, с низкой температурой вспышки. Поэтому при работе с такими реагентами должны соблюдаться особые меры предосторожности.На территории (или в помещении) для хранения и применения газового бензина запрещается обращаться с открытым огнем; искусственное освещение должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении. Ремонтные работы на резервуарах, сосудах должны производиться инструментами, не дающими при ударе искру. Технологическое оборудование и коммуникации для транспортирования газового бензина должны быть заземлены. Запрещается перекачивание газового бензина при помощи сжатого воздуха. Содержание паров газового бензина в воздухе рабочей зоны должно составлять не более 300мг/м3. При разливе бензина облитые части машины должны быть насухо протерты, а пролитый на пол или на землю бензин – засыпан песком. Последний необходимо собрать в отдельную тару и вывезти из территории или помещения. Указанные работы должны производиться в фильтрующем противогазе марки А (коробка коричневого цвета). Сосуды, смесители, коммуникации, насосные агрегаты должны быть герметичны. Помещение должно быть снабжено общеобменной механической вентиляцией согласно действующим нормам. При работе с газовым бензином применяют индивидуальные средства защиты: противогаз и спецодежду. Запрещается использовать газовый бензин для мытья рук и чистки одежды.  Рабочие места должны быть оборудованы источником острого пара, песком, пенным или углекислотными огнетушителями, кошмой, асбестовой тканью.Аналогичные меры предосторожности должны соблюдаться и при использовании других углеводородных растворителей. 4 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И НЕДР Рост потребления метанола приведет к увеличению геоэкологических рисков и потребует более эффективного применения методов их снижения, как существующих, так и вновь разрабатываемых. Существующие методы снижения геоэкологических рисков от использования метанола направлены на сокращение его использования и уменьшение его выбросов и сбросов в окружающую среду. К таким методам относятся: регенерация водометанольных растворов; совершенствование систем промысловой обработки газа и конденсата; технические средства и автоматизация процесса ввода метанола в технологическое оборудование; утилизация сточных вод, содержащих метанол, с помощью закачки в поглощающие горизонты, деструктивных и биологических методов. Проблема экологического риска загрязнения окружающей среды ингибитором гидратообразования – метанолом, во-первых, заключается в том, что данное вещество является весьма опасным для человека, так как он действует на нервную и сосудистую системы и обладает резко выраженным кумулятивным эффектом.  Доза метанола, вызывающая интоксикацию организма при пероральном его попадании составляет от 5 до 10 мл, а приводящая к летальному исходу – 30 мл. В этой связи оказалась не случайной разработка для метанола целого перечня санитарно-гигиенических нормативов, соблюдение которых должно гарантировать безопасную жизнедеятельность человека. Во-вторых, на предприятиях газовой отрасли, как и в любых других отраслях промышленности не исключены инциденты, приводящие к загрязнению метанолом почвенного покрова при непосредственном его использовании для предотвращения гидратообразования при добыче, транспортировке, подземном хранении, а также в процессах первичной обработки газа. В-третьих, несмотря на сбор отработанного метанола в виде метанольных вод в специальных прудах-накопителях и амбарах, последние представляют собой объекты повышенного экологического риска. При внезапном попадании метанола или метанольных вод в почву, например, в результате прорыва из мест их локализации, возникает необходимость в безотлагательной ликвидации аварии, прежде всего, чтобы не допустить загрязнения токсическим веществом смежных сред (поверхностных и подземных вод) и в тоже время очистить грунт от загрязнителя. С этой целью для ремедиации почвы, загрязненной метанолом целесообразно использовать материалы, характеризующиеся более развитой поверхностью и высокой численностью углеводородокисляющих микроорганизмов по сравнению с почвой и поэтому служащие одновременно высокоэффективными сорбентами и деструкторами метанола. Нефтяные отходы и нефтепродукты, попавшие в окружающую среду, являются токсичными и взрывопожароопасными загрязнителями. Наличие их ухудшает и без того сложную экологическую обстановку любого города и региона. По существующим правилам нефтесодержащие воды и нефтяные отходы должны собираться и вывозиться для дальнейшей очистки, регенерации или утилизации в специально отведенных местах. Асфальто-смоло-парафиновые отложения (АСПО) являются непосредственно отходом в нефтепромысловой отрасли. Это тяжелые компоненты нефти, отлагающиеся на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования. АСПО, образовавшиеся в разных скважинах, отличаются друг от друга по химическому составу в зависимости от группового углеводородного состава нефтей, добываемых на этих скважинах. Но при всем возможном разнообразии составов для всех отложений установлено, что содержание в них асфальто- смолистого и парафинового компонентов будет обратно пропорционально по отношению друг к другу: чем больше в АСПО доля асфальтосмолистых веществ, тем меньше будет содержаться парафинов, что, в свою очередь, определится их соотношением в нефти. Такая особенность обусловливается характером взаимного влияния парафинов, смол и асфальтенов, находящихся в нефти до момента их выделения в отложения. С целью снижения воздействия образовавшихся отходов на окружающую среду данные отходы утилизируют.  Согласно договору подрядной организации, они передаются предприятию, которое способно утилизировать данный вид отходов. Согласно нормам и правилам транспортировки отходы передаются организации с паспортом на вид отхода АСПО в определенном количестве, указанном в договоре.Данный вид отхода АСПО – перспективное сырье для вторичного использования на площадках скважин и в других производственных сферах. Разрабатываются новые схемы и технологии для переработки этого отхода, методы его вторичного использования, снижения его негативного воздействия на окружающую среду. Изучая физико-химические свойства асфальто-смоло-парафиновых отложений как отхода нефтедобывающей отрасли, можно убедиться в том, что это действительно опасные соединения, которые могут нанести огромный вред всем оболочкам земной поверхности. Переработка такого вида отхода – очень сложный процесс. Деятельность предприятий, занимающихся переработкой АСПО, в основном направлена на то, чтобы превратить данный вид отхода в товарную нефть и ее использовать снова. Однако возможно использовать АСПО и в других сферах. ЗАКЛЮЧЕНИЕ  В процессе всей эксплуатации глубинного-насосного оборудования, трубопроводов происходят процессы, которые приводят к ускоренному износу оборудования. Природный и попутный газ месторождений насыщен парами воды, которые конденсируются и скапливаются в скважинах и газопроводах при снижении температуры и давления газа. При определенных термобарических условиях компоненты природного газа, взаимодействуя с водой образуют кристаллические вещества – гидраты. Это ведет к закупорке скважин, газопроводов, сепараторов, нарушению работы измерительной и регулирующей аппаратуры.Также эксплуатация нефтедобывающих скважин на Малобалыкском месторождении осложнена многими факторами. Большие потери на промыслах происходят от осаждения в парах нефтенасосных парод, в колоннах скважин и в подъемных трубах мазеобразной или твердой массы темного цвета, известной под названием парафин – АСПО (асфальтно-смоло-парафинные отложения). Понятие процесса образования и технологии борьбы с АСПО при добыче нефти, по сегодняшний день является актуальной научно-технической и практической задачей, поскольку этот фактор напрямую влияет на работоспособность и конечную продуктивность скважин. Борьба с гидратами и парафинами заключается в предупреждении их образования и в ликвидации уже образовавшихся отложений. Для предотвращения образования гидратов на Малобалыкском месторождении применяют следующие меры: 1. На скважинах: устанавливают наилучший температурный режим работы скважины, постоянно (или периодически) подают на забой ингибиторы, гидратообразования, систематически удаляют с забоя скапливающуюся жидкость (продувки, сухие поверхностно-активные вещества и т.д.); устраняют причины пульсации газа в скважине. 2. В фонтанной арматуре скважины, обвязке и технологических трубопроводах системы сбора газа: обогрев отдельных участков и узлов, ввод в поток газа ингибиторов гидратообразования, устранение резких перепадов давления, которые вызывают снижение температуры газа, ведущее к конденсации паров воды и образованию гидратов; систематическое удаление жидкости, скапливающейся в пониженных участках шлейфов через дренажные патрубки и т.д., регулярная продувка газопроводов от грязи и т.п., в местах скопления которых образуются кристаллы гидратов. Поскольку гидраты природных газов являются нестойкими химическими соединениями, любое отклонение от термодинамического равновесия приводит к их распаду. Однако, если термодинамическое равновесие сохраняется, скопления гидратов в газопроводе могут находиться длительное время. Поэтому для своевременного предупреждения образования гидратных пробок необходимо знать условия их возникновения и прогнозировать места их возможных скоплений. На интенсивность отложений оказывает влияние обводненность продукции в скважинах. АСПО снижают производительность, увеличивают износ оборудования, расходы электроэнергии и давление в выкидных линиях. Поэтому борьба с АСПО - актуальная задача при интенсификации добычи нефти. Для удаления АСПО используют: - Тепловые методы; - Механические методф; - Химические методы; Применение растворителей для удаления уже образовавшихся отложений является одним из наиболее известных методов. Однако и здесь проблема подбора растворителя в конкретных условиях весьма далека от своего разрешения. Как правило, подбор растворителей АСПО осуществляется эмпирически. При выборе способа борьбы с отложением с АСПО предпочтение следует отдавать способам предупреждения отложений.   Список литературыАндронова И.В. и др. Основные тенденции развития российского нефтесервиса в условиях экономической нестабильности // Нефть и газ Западной Сибири: материалы международной научно-технической конференции. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. - 213 с. Арбузов, В.Н. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин [Текст]: Часть 1- 2014. Воронкова, Л.Б. Охрана труда в нефтехимической промышленности: Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования / Л.Б. Воронкова, Е.Н. Тароева. - М.: ИЦ Академия, 2014. Детков С.П., Детков В.П., Астахов В.А. Охрана природы нефтегазовых районов. - М.: Недра, 2015. Геология нефти и газа [Текст]: учебник / В.Ю. Керимов. – Москва: Академия, 2015. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений: Учебник для вузов. М.: Недра, 2012. Клочкова Е.Н. Экономика организации [Текст]: учебник для СПО / Е.Н. Клочкова, В.И. Кузнецов, Т.Е. Платонова; под ред. Е.Н. Клочковой. - М.: Издательство Юрайт, 2016. Кнышова, Е. Н., Панфилова, Е. Е. Экономика организации: [Электронный ресурс]: учебник/Кнышова Е. Н., Панфилова Е. Е. - 2017. |
