Полиакриламид 30 лет. Содержани общая информация об snf 2A. Общая информация
 Скачать 2.42 Mb.
|
|
От проектирования до работ по закачиванию Проекты полимерного заводнения становятся все более сложными, для реализации таких проектов необходимо иметь самые разнообразные знания и опыт – от химических технологий до проектирования систем. Разрабатывая проект полимерного заводнения, необходимо учитывать множество различных параметров, таких как выбор мономера, структура полимера, растворение полимера, система закачивания, предочистка воды, система снабжения. Компания SNF располагает всем необходимым набором знаний и технологий, требуемых для удовлетворения имеющегося спроса на повышение нефтеотдачи пластов. Подтверждением этому может служить недавний крупный многолетний контракт на разработку и реализацию проекта полимерного заводнения на месторождении Мармул, на юге Омана. Наши профильные команды специалистов готовы находить решения и оборудование, наилучшим образом подходящие для каждой конкретной компании и каждого конкретного коллектора. Для осуществления больших объемов продукции по всему миру нужны серьезные логистические возможности. Компания SNF способна оценивать и удовлетворять все имеющиеся требования, и таким образом всегда предоставлять заказчикам продукцию в нужное время и по приемлемой цене. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ 17 От проектирования до работ по закачиванию 4 Компания SNF располагает всем необходимым набором знаний и технологий, требуемых для удовлетворения спроса на повышение нефтеотдачи пластов. Подтверждением этому может служить недавний крупный многолетний контракт на разработку и реализацию проекта полимерного заводнения на месторождении Мармул, на юге Омана. Компания SNF может предоставлять следующее: z Проектирование разработки месторождения z Интеграция мономеров z Подбор полимера z Производство полимера z Оборудование для хранения и растворения полимера z Оборудование для закачивания z Обработка воды для закачивания и пластовой воды z Проектирование и разработка систем z Обучение, пуско-наладочные работы и ввод в эксплуатацию Лабораторные испытания: подбор лучшего полимера В рамках подготовки каждого проекта полимерного заводнения в лаборатории SNF выполняется несколько испытаний, направленных на выбор самого подходящего полимера. Благодаря наличию у нас всех необходимых знаний и опыта наши заказчики имеют возможность значительно снижать уровень рисков и неопределенности, связанных с осуществлением полимерного заводнения. Всю нашу продукцию мы подвергаем всесторонним испытаниям, а также непрерывно усовершенствуем, с тем чтобы иметь возможность снабжать нефтегазовую отрасль самыми современными продуктами, пригодными для использования даже в крайне сложных условиях. Ниже приводится краткое описание выполняемых испытаний. I. Приготовление раствора В рамках проведения испытаний нам нужно синтезировать тот солевой раствор, который используется для закачивания на промыслах. В случае с порошковыми полимерами, перемешивание солевого раствора осуществляется при помощи магнитной мешалки, со скоростью, достаточной для создания интенсивного вихревого движения. Порошок вводится медленно, по краю вихревой воронки – с тем чтобы предотвратить образование комков (они могут образовываться при неравномерном смачивании порошка). Затем раствор медленно перемешивается в течение 90 минут до полного растворения. После этого раствор разбавляют, с доведением его до целевой концентрации, используемой при выполнении испытаний. Т.к. эмульсия полиакриламида не является простым концентрированным раствором полимера, то обычное разбавление водой в этом случае невозможно. При приготовлении раствора полимера из эмульсии имеют место два физических явления: инверсия фаз и растворение. При контакте эмульсии с водой инвертирующее ПАВ растворяет и эмульгирует масло в воде (инверсия). Затем действительные частицы полимера вступают в контакт с водой и растворяются (растворение). Примешивание полимерной эмульсии осуществляется путем ввода эмульсии (при помощи шприца) в быстро движущийся раствор. Для начального разбавления рекомендуется использовать не магнитную, а механическую мешалку с большим усилием сдвига. Проекты полимерного заводнения становятся все более сложными, для реализации таких проектов необходимо иметь самые разнообразные знания и опыт – от химических технологий до проектирования систем. Разрабатывая проект полимерного заводнения, необходимо учитывать целый ряд разных факторов: z Выбор мономеров z Структура полимера z Растворение полимера z Система закачивания z Предочистка воды z Система снабжения 18 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ От проектирования до работ по закачиванию 4 II. Вязкость По завершении приготовления полимерного раствора можно приступать к выполнению измерения вязкости при помощи вискозиметра для малых градиентов скорости, например вискозиметра Brookfield LVT с переходником UL. Согласно стандартной методике SNF, вязкость раствора с концентрацией 1000 ч./млн. (1 г/л) должна измеряться при 25°C. Для оценки характеристик полимеров с учетом специфики конкретного проекта могут выполняться и другие виды измерений вязкости. Сюда входят определение зависимости вязкости от концентрации полимера, скорости сдвига при заданной концентрации полимера и в зависимости от температуры. III. Коэффициент фильтрации Проведение испытания с измерением коэффициента фильтрации важно с точки зрения обеспечения отсутствия в растворе полимера комков, которые могут приводить к закупорке в пласте. Раствор с концентрацией 1,0 г/л прокачивается через мембранный фильтр с размером пор 5 микрон и перепадом давления в 2 бара. Измеряется скорость потока. Если продукт не содержит комков, то во время испытания эта скорость должна быть практически постоянной. Коэффициент фильтрации (FR) определяется как разность времени прохода 300 мл и времени прохода 200 мл, деленная на разность времени прохода 200 мл и времени прохода 100 мл, и рассчитывается по следующей формуле: IV. Термическая стабильность Долгосрочная термостабильность растворов полимеров при пластовой температуре определяется в анаэробных условиях, в запаянных стеклянных ампулах. Есть специальная методика, позволяющая производить дегазацию в вакууме с доведением до концентрации кислорода 10 – 20 ч./млрд. (частей на миллиард). Исследования могут проводиться при температурах до 120°C. Термическая стабильность выражается как процент вязкости, сохранившейся после выдержки при высокой температуре в течение избранного периода времени. Испытания начальной и конечной вязкости могут проводиться при комнатной температуре или при заданном значении температуры. Время проведения испытаний – от нескольких месяцев до одного года. V. Заводнение керна Песчаные пробки, а также заводнение керна с использованием реального кернового материала пласта позволяют измерять следующие параметры: z Фактор сопротивления z Фактор остаточного сопротивления z Уровень извлечения нефти z Приемистость z Адсорбция Полный период проведения исследования может составлять от 6 месяцев до одного года в зависимости от требований конкретной компании и от количества исследуемых полимеров. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ 19 От проектирования до работ по закачиванию 4 Комплекс полимерного заводнения - от проектирования до эксплуатации Введение Для того чтобы нагнетание в коллектор было выполнено надлежащим образом, важно обеспечить надлежащее растворение полимера, предусмотреть совместимость оборудования с полимером, а также правильно обращаться с раствором и в непрерывном режиме закачивать его в пласт. Имея профильные команды по проектированию повышения нефтеотдачи пластов, компания SNF способна предложить заказчикам по всему миру широкий спектр услуг по проектированию, а также самое разное оборудование для полимерного заводнения, что дает заказчикам возможность оптимизировать различные этапы проекта. Рассмотрение концепции SNF может на подготовительных стадиях проектов полимерного заводнения выполнять концептуальные исследования объектов с целью оценки технической целесообразности, капитального бюджета, а также рисков, связанных с проектом полимерного заводнения (объекты/логистические вопросы). На этом этапе рассматриваются и сопоставляются различные варианты технической организации хранения, растворения и закачивания полимеров: описываются основные технологические принципы, выявляются логистические проблемы, выносятся предложения по исходным затратам и подробному планированию. Испытание приемистости На подготовительной стадии проекта компания SNF также может оказывать нефтяным компаниям специализированную услугу: проведение испытания на приемистость применительно к закачке полимеров. Проведение испытания направлено главным образом на установление и подтверждение таких значений расхода и давления, при которых раствор полимера может быть закачан в коллектор без разрыва пласта. В объем работ SNF при проведении данного типа испытаний входит предоставление автономной монтажной рамы типа салазки для проведения испытания на приемистость, предоставление профильной группы специалистов (которые будут осуществлять управление установкой и выполнять основные измерения вязкости) и, разумеется, предоставление самих исследуемых полимеров. Оборудование для опытной и полной промышленной эксплуатации Утвердив выбор полимера и параметры закачивания, можно переходить к следующему этапу проекта полимерного заводнения – к непрерывному пробному закачиванию или же сразу к полной промышленной разработке. Это и есть основной вид деятельности подразделения SNF по проектированию повышения нефтеотдачи пластов. Данное подразделение предлагает заказчикам на выбор либо установки на салазках, построенные на предприятиях- партнерах SNF (подойдет для проектов опытной эксплуатации и небольших промышленных проектов), либо установки, монтируемые на месте (для больших проектов пробной или промышленной эксплуатации). В последнем случае оборудование обычно присылается для сборки непосредственно на участок. Как правило, по завершении этапа исследований SNF сдает следующие отчетные материалы: z Описание технологического процесса z Описание системы снабжения z Технологическая карта для хранения, подготовки и закачивания полимеров z Предварительный баланс месторождения z Предварительный перечень оборудования z Расчетное энергопотребление z Предварительная схема расположения, требования к наземному оборудованию z Основные принципы эксплуатации и контроля z Анализ эксплуатационных характеристик и опасных факторов z Отчет по результатам предварительного выбора материалов z График 2 уровня для объектов, связанных с полимерами z Перечень материалов и изделий с длительным сроком поставки z Предполагаемый перечень поставщиков SNF z Оценка затрат на технологические объекты (±30%) z Сопоставление нескольких возможных вариантов и рекомендуемое SNF решение 20 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ От проектирования до работ по закачиванию 4 Основное и детальное проектирование Работы по проектированию выполняются для того, чтобы можно было наилучшим образом изготовить установку на салазках или установку, монтируемую на участке. SNF имеет возможность на каждый проект выделять группу специалистов. К выполнению некоторых специализированных работ, например, к строительным работам и к работам над созданием трубопроводов SNF дополнительно привлекает консультантов, знающих местные правила и нормы. На протяжении всего этапа разработки проекта особое внимание уделяется вопросам ОТ, ПБ, ООС: при выполнении анализа рисков, анализа экономических показателей и пр. – в соответствии с политикой заказчика. Выбор оборудования Имеющая большой опыт выполнения работ по полимерному заводнению Компания SNF осуществляет определение перечня, выбор и внедрение оборудования исходя из эффективности и надежности, доказанной опытом предыдущих применений, а также исходя из местных условий. В связи с чувствительностью полимеров к сдвигу особое внимание уделяется оборудованию, предназначающемуся для обработки растворов полимеров, такому как перекачивающие насосы низкого давления, мешалки в резервуарах, нагнетательные насосы высокого давления, статические смесительные устройства и пр. При проектировании и выборе оборудования будет, кроме того, учитываться необходимость минимизации попадания кислорода в систему, что в присутствии примесей (железо, H 2 S) может вести к деструкции полимера. Раньше при гидратации порошков с использованием традиционных систем, таких как эжекторы, приходилось сталкиваться со множеством проблем и несовершенств. Чтобы решить данную проблему, компания SNF разработала и запатентовала специальное оборудование для растворения под названием Floquip PSU TM . В США и Канаде использование этого оборудования в скором времени было принято за стандарт в области повышения нефтеотдачи пластов. Оборудование использовалось также и в других проектах по всему миру (Оман, Индонезия, Ангола…). Измельчитель для полимеров: FLOQUIP PSU™ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ 21 От проектирования до работ по закачиванию 4 Производство - строительство Чтобы избежать необходимости проведения дорогостоящих работ на самом месторождении, компания SNF разрабатывает установки с возможностью монтажа оборудования на автономных конструкциях (закрытых или открытых). Такие конструкции в готовом виде направляются заказчику и устанавливаются на участке. Строительные и особенно сварочные работы могут выполняться в соответствии с различными строительными стандартами: ASME, API, DIN и др. В тех случаях, когда в объем работ входит выполнение строительно-монтажных работ на самом месторождении, SNF привлекает к работе местные строительные компании, знакомые с применимыми в стране правилами, с требованиями данного нефтяного консорциума или компании, а также надлежащим образом аккредитованные на выполнение соответствующих работ. Обучение, ввод в эксплуатацию, эксплуатация По завершении строительства SNF привлекает к работе профильную группу специалистов по вводу в эксплуатацию. Эта группа, состоящая из инженерно-технических работников, обладающих различными навыками, способна выполнять все этапы ввода в эксплуатацию и пуско-наладки в соответствии с требованиями компаний. Помимо пуско-наладочных работ, группа выполняет также отбор проб полимерного раствора и анализ основных параметров (текучесть (вязкость), коэффициент фильтрации и пр.) с целью оптимизации технологических параметров системы. Параллельно с выполнением пуско- наладочных работ SNF проводит учебные занятия для разных категорий работников компании: эксплуатационный персонал, обслуживающий персонал, работники лаборатории. Полномасштабные испытания объекта для ASP-заводнения перед отправкой заказчику Водоочистка В рамках водоочистки необходимо решать две задачи. Первая касается качества воды для растворения или воды для закачивания. Для предотвращения деструкции полимерного раствора необходимо ограничивать присутствие в воде загрязняющих примесей, таких как кислород, H 2 S и железо. В некоторых случаях требуется выполнять очистку воды для удаления излишков железа или кислорода. Вторая задача связана с обработкой пластовой воды. Компания SNF постоянно приобретает новые знания и навыки, связанные с решением вопроса деструкции полимеров, остающихся в пластовой воде. Т.к. не все полимеры подвергаются деструкции, необходимо применять специальные методики обработки (желательно после отделения нефти от воды - чтобы не было оказано нежелательного воздействия на качество сырой нефти) с целью разрыва основных цепей оставшихся полимеров и, соответственно, понижения вязкости воды. Среди всех возможных методов обработки наиболее популярными являются химические и механические. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ 23 Водоочистка 5 На этапе пробной эксплуатации нет никакой необходимости в детальной оценке влияния полимеров, остающихся в пластовой воде, т.к. вследствие эффекта разбавления, действующего в коллекторе, концентрация полимера в водоочистных установках будет ничтожно малой. Что же касается проектов полной промышленной эксплуатации, то тут в связи с обработкой воды нужно учитывать два момента. Первый момент связан с разделением сырой нефти и пластовой воды. Второй момент связан с обработкой пластовой воды после отделения ее от сырой нефти, с учетом последующего повторного использования или удаления. Каждый конкретный случай имеет свои особенности, поэтому на этапе предварительного проектирования оборудования нужно проводить демонстрационные исследования. В случае если планируется осуществлять повторное закачивание пластовой воды, необходимо обеспечивать минимальную концентрацию кислорода в этой воде - от 10 до 50 ч./млрд. В связи с этим нужно предусмотреть защиту всего оборудования минимальным давлением газа или азота с целью сведения к минимуму попадания кислорода. Сведения об основных методах обработки приводятся далее. Механическая обработка Увеличение размера оборудования В том случае если вязкость не слишком велика, можно не увеличивать размер оборудования, а просто учитывать изменение скорости отделения. Оборудование в большинстве своем бывает рассчитано на максимальную вязкость от 2 до 4 сП. При этом в проектах, связанных с закачиванием воды, значения вязкости обычно находятся в пределах 1,57 (при 4 °C) и 0,367 (при 80 °C). Таким образом, вязкая вода может обрабатываться с использованием стандартного оборудования, если при этом рассчитывать значения Vo при разных условиях эксплуатации. Очевидно, что эффективность систем газовой флотации при высокой вязкости будет ограничена, т.к. процесс коалесценции газовых пузырей активизируется с уменьшением эффективности микропузырьковой системы. Гидросепараторы, в целом, очень чувствительны к вязкости, и их испытания не показали положительных результатов. С другой стороны, фильтры и в особенности фильтры с ореховой скорлупой сохраняют эффективность и при высоких значениях вязкости, однако, они часто закупориваются вследствие падения эффективности другого оборудования. Под влиянием эффекта сдвига в оборудовании (насосы, клапаны, трубы, ограничители) средний размер частицы, как правило, составляет менее 50 микрон. При использовании оборудования, где сначала производится удаление частиц наибольшего размера, затем - частиц меньшего размера, затем - самых маленьких, имеет место коалесценция. Налив самотеком, а также насосы с малым сдвиговым усилием обеспечивают лучший размер капель и качество обработки. |