5. Работа. Следствием ухудшения структуры запасов становится резкое снижение средних дебитов добывающих скважин

• Название: Следствием ухудшения структуры запасов становится резкое снижение средних дебитов добывающих скважин
• Дата: 20.04.2022
• Размер: 0.85 Mb.
• Имя файла: 5. Работа.doc
• Тип: Реферат; #487779
• страница: 7 из 12

2.6 Методы предупреждения и борьба с отложением парафина

Вдоль пути движения нефти уменьшаются температура и давление, выделяется газ, поток охлаждается, снижается растворяющая способность нефти, выделяются твердый парафин, мазеобразные асфальтены и смолы.

При добыче парафинистой нефти происходит отложение парафина на стенках НКТ. В результате этого сужается поперечное сечение труб, возрастает сопротивление движению жидкости и перемещению колонны штанг, увеличивается нагрузка на головку балансира СК, нарушая его уравновешенность, уменьшается коэффициент подачи. Отдельные комки парафина, попадая под клапаны насоса извне, могут нарушить их герметичность. При подъеме штанг во время ремонта плунжер или вставной срезает парафин со стенок НКТ и образует над собой сплошную парафиновую пробку, которая выталкивает нефть из труб и загрязняет территорию возле скважины. Иногда становится невозможным подъем колонны штанг из-за уплотнения парафина (5, С. 137).

Процесс отложения парафина имеет адсорбционный характер. Поэтому защитные покрытия труб гидрофильными (полярными) материалами оказались весьма эффективными для борьбы с отложением парафина. Для создания защитных покрытий применяют лакокрасочные материалы (бакелитовый, эпоксидный, бакелито-эпоксидный модифицированный типа ЮЭЛ лаки), а также стекло, стеклоэмали.

Добавки в поток реагентов способствуют гидрофилизации стенок труб, увеличению числа центров кристаллизации парафина в потоке, повышению дисперсности частиц парафина в нефти. Такими реагентами могут быть как водо-, так и нефтерастворимые ПАВ. Применение реагента ХТ-48 показало, что он не полностью предотвращает отложение, хотя скорость отложения снижается.

Исследованиями установлено, что использование переменного магнитного поля увеличивает количество центров кристаллизации в потоке и предотвращает отложение парафина.

Для удаления отложений парафина применяют тепло и скребки.

При тепловом методе борьбы с отложением парафина проводят периодическую закачку в затрубное пространство скважин горячей нефти (газоконденсата), перегретого пара или паровоздушной смеси. Под действием повышенной температуры парафин расплавляется и удаляется вместе с закачиваемой и добываемой жидкостью из подъемных труб, а также из выкидного трубопровода (5, С. 138).

Для получения водяного пара используют установки ППУА, а для нагрева нефти – агрегат 1АДП-4-150, который обеспечивает расход 8,2-14,5 м3/ч при температуре 150-110 0С и давлении 20-16 МПа. Его можно использовать также для депарафинизации трубопроводов, трапов, мерников и т.д.

Скребки соскабливают отложения парафина со стенок труб.

2.7 Эксплуатация УСШН при повышенном содержании механических примесей в добываемой продукции

Песок (частицы породы) выносится из пласта в ствол скважины в результате разрушения пород, обычно рыхлых, слабосцементированных, под воздействием фильтрационного напора при определенной скорости фильтрации или градиенте давления. Вынос песка из пласта приводит к нарушению устойчивости пород в призабойной зоне, к обвалу пород и, как следствие, к деформациям (смятиям) эксплутационных колонн и нередко к выходу из строя скважин (12, С. 23).

Отрицательное влияние песка в продукции сводится к абразивному износу плунжерной пары, клапанных узлов и образованию песчаной пробки на забое. Песок также при малейшей негерметичности НКТ быстро размывает клапаны протекания жидкости в резьбовых соединениях, усиленно изнашивает штанговые муфты и внутреннюю поверхность НКТ, особенно в искривленных скважинах. Даже при кратковременных остановках (до 10–20 мин) возможно заклинивание плунжера насосе, а при большом осадке – и заклинивание штанг в трубах.

Увеличение утечек жидкости, обусловленных абразивным износом и размывом, приводит к уменьшению подачи ШСНУ и скорости восходящего потока внизу приема, что способствует ускорению образования забойной пробки.

А забойная пробка существенно ограничивает приток в скважину. Снижение дебита вследствие износа оборудования и образования песчаной пробки вынуждает проведение преждевременного ремонта для замены насоса и промывки пробки. К «песочным» скважинам относят скважины с содержанием песка более 1 г/л.

Можно выделить следующие четыре группы методов борьбы с песком при насосной эксплуатации (12, С. 24).

Наиболее эффективный метод – предупреждение и регулирование поступления песка из пласта в скважину. Первое осуществляют посредством либо установки специальных фильтров на забое, либо крепления призабойной зоны, а второе – уменьшение отбора жидкости. При этом целесообразно обеспечить плавный запуск песочной скважины последовательным увеличением длины хода s, числа качаний n или подливом чистой жидкости в скважину через затрубное пространство (20–25% от дебита).

Обеспечение выноса на поверхность значительной части песка, поступающего в скважину. Такой вынос возможен при условии по формуле 2.2.


(2.2)

ωж/ωсв>2–2,5,
где ωж – скорость восходящего потока жидкости как отношение расхода жидкости к площади проходного сечения трубы;

ωсв – скорость свободного осаждения песчинки с расчетным диаметром, равным среднему диаметру наиболее крупной фракции, составляющей около 20% всего объема песка.

Если при заданных диаметрах труб и штанг условие ωж/ωсв>2–2,5, не выполняется, то можно уменьшить диаметр подъемных труб (или подобрать соответствующее сочетание подъемных труб и штанг), применить насосные установки с трубчатыми штангами, установить под насосом хвостовые трубы, спускаемые в зону перфорации, либо осуществить подкачку (подлив) чистой жидкости (нефти, воды) в затрубное пространство. Применение хвостовика уменьшает высоту пробки, образующейся на забое при остановке. При подливе затрачивается дополнительная энергия на подъем подливаемой жидкости, однако при этом исключается возможность прихвата насоса и хвостовика песком, заклинивания плунжера за счет уменьшения объемной концентрации песка в потоке (12, С. 25).

Песочные якори (сепараторы) и фильтры, устанавливаемые у приема насоса, осуществляют сепарацию песка от жидкости. Работа песочных якорей основана на гравитационном принципе. В якорях прямого и обратного действия жидкость изменяет направление движения на 180°, песок отделяется под действием силы тяжести и осаждается в песочном «кармане», при заполнении которого якорь извлекают на поверхность и очищают. Условием эффективной работы является существование в коре скорости восходящего потока жидкости, меньшей скорости осаждения песчинок. По опытным данным А.М. Пирвердяна якорь обратного действия значительно эффективнее якоря прямого действия, так как благодаря насадке увеличивается скорость нисходящего потока жидкости с песком. Песочный якорь прямого действия одновременно является газовым якорем. Применение песочных якорей – не основной, а вспомогательный метод борьбы с песком. Этот метод эффективен для скважин, в которых поступление песка непродолжительно и общее количество невелико.

Противопесочные фильтры, устанавливаемые у приема насоса, предупреждают поступление в насос песчинок средних и крупных размеров (более 0,01 мм в зависимости от соотношения размеров песчинок и каналов материала фильтра). Известны сетчатые, проволочные, капроновые, щелевые, гравийные, металлокерамические, цементно-песчано-солевые, песчано-пластмассовые, пружинные и другие фильтры. По данным А.М. Пирвердяна лучшими являются сетчатые фильтры с размерами ячеек 0,25 х 1,56 мм. Вследствие быстрого засорения (забивания, заиливания) противопесочные фильтры не нашли широкого распространения. Их целесообразно помещать в корпус с «карманом» для осаждения песка (не образуется забойная пробка, уменьшается скорость заиливания) или сочетать с песочным якорем.

Однако, полностью избежать вредного влияния песка не удается. Некоторые его количество поступает в насос и приводит к износу пары плунжер – цилиндр и клапанов. Поэтому используют специальные насосы для песочных скважин (12, С. 26).

Научно-технический прогресс связан с усовершенствованием стандартных насосов, созданием насосов в абразивостойком исполнении и новых конструкций с защитой трущейся пары плунжер – цилиндр. Насосы повышенной износостойкости имеют плунжер, напыленный твердыми сплавами или хромированный, с азотированными втулками. Применяют насосы следующих конструкций: с малыми зазорами между плунжером и цилиндром; с сепаратором внутри плунжера; с гидрозащитой пары плунжер–цилиндр (с высокопластическим уплотнением, с использованием феррожидкостей); с плунжерами, имеющими круговые канавки, типа «пескобрей»; с магнитными плунжерами; создание гидрозащиты при использовании полых штанг и другие.