Разработка и исследование технологических жидкостей для добычи и транспортировки нефти тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Занкиев, Марис Маратович

• Занкиев, Марис Маратович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Занкиев, Марис Маратович

1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА.

1.1 Факторы, влияющие на эффективность ГРП.

1.1.1 Жидкости - песконосители.

1.1.2 Жидкость - разрыва.

1.1.3 Продавочные жидкости ГРП.

1.1.4 Кислотные жидкости для ГРП.

1.2 Исследование изменения фильтрационных свойств проппантовой пачки под воздействием жидкости ГРП и разработка рабочих композиций для восстановления проницаемости.

1.2.1 Методика проведения работ.

1.3 Определение влияния жидкостей глушения на фильтрационно-емкостные свойства породы пласта ЮК-10.

1.3.1 Общие сведения и основные уравнения теории фильтрации.

1.3.2 Методика проведения лабораторного эксперимента.

1.3.3 Результаты лабораторных исследований жидкостей глушения.

1.4 Разработка составов жидкостей глушения на углеводородной основе.

1.5 Жидкость глушения на основе инвертных эмульсий.

Выводы по разделу 1.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ В ЛИНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ПРОЦЕССЫ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ.

2.1 Анализ состава асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО).

2.2 Влияние режимов эксплуатации оборудования на парафиноотложения.

2.3 Исследование механизма образования АСПО.

2.4 Борьба с парафиновыми отложениями.

2.5 Исследование изменения проницаемости проппантовой пачки, содержащей

АСПО и жидкость разрыва.

2.6' Исследование влияния толщины образования асфальтосмолопарафиновых отложений на потери напора внутрипромысловых трубопроводах ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз».

Выводы по разделу 2.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКОГО УРАВНЕНИЯ ДЛЯ ПСЕВДОПЛАСТИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ

ГИДРОРАЗРЫВЕ ПЛАСТА.

Выводы по разделу 3.

4 Экспериментальные исследования РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ.

4.1 Исследование эффективности растворителей для предотвращения выпадения АСПО в напорных трубопроводах.

4.2 Результаты применения изоляционных технологий при ГРП в эксплуатационных объектах ОАО «Сургутнефтегаз».

4.3 Исследование восстановления проницаемости образцов керна пласта ЮКю после воздействия технологическими жидкостями.

Выводы по разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование технологических жидкостей для добычи и транспортировки нефти»

Актуальность проблемы.

Для интенсификации добычи нефти используют органические или неорганические химические реагенты - как индивидуальные вещества (кислоты, щелочи, синтезированные поверхносгно-активные вещества, полимеры), так и композиции веществ. Одним из наиболее эффективных мероприятий, направленных на интенсификацию добычи нефти из низкопроницаемых коллекторов и позволяющих дополнительно вовлечь в разработку недренируемые запасы нефти, является гидравлический разрыв пласта (ГРП). Применение ГРП на месторождениях России неуклонно расширяется в период с 1989 по 2008гг. накопленное количество ГРП возросло с 25 ед. в 1992г. до 3091 ед. в 2008г. При эксплуатации нефтяных месторождений используются различные технологические жидкости. Так работы по разработке и исследованию жидкостей для гидравлического разрыва пласта направлены на создание составов максимально удовлетворяющих требованиям по сохранению естественной проницаемости пласта после проведении работ. В процессе сбора нефти используются присадки, улучшающие реологические свойства добываемой продукции, которые облегчают ее подготовку. Также важной составляющей является разработка реагентов — деэмульгаторов, ингибиторов асфалыо - смоло парафиновых отложений (АСПО) и предотвращающих образование стойких эмульсий. Однако в промышленных условиях используемые в настоящее время технологические жидкости и реагенты зачастую не отвечают предъявляемым требованиям, по сохранению проницаемости и борьбы с АСПО. В связи с этим возникает необходимость в разработке и подборе абсолютно новых по своим свойствам и показателям технологических жидкостей и реагентов для проведения гидроразрыва пласта, обработки внутренней полости насосно-компрессорных труб (НКТ) и внутрипромысловых трубопроводов для предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений.

Цель работы

Повышение эффективности процессов добычи и подготовки скважинной продукции путем разработки комплекса реагентов и технологических жидкостей, улучшающих реологические свойства нефтей.

Основные задачи исследования

1. Изучение влияния технологических жидкостей ГРП на изменение проницаемости проппантовой пачки с целью создания новой рецептуры.

2. Анализ причин образования АСПО при транспортировке нефти и выявление оптимальных реагентов для предупреждения их образования.

3. Анализ и изучение полимерных растворов с целью разработки реологического уравнения для псевдопластичных жидкостей при переходе о г ламинарного к турбулентному режиму течения.

4. Разработка рецептуры комплексного агента для восстановления проницаемости и его промысловая апробация на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз».

Научная новизна выполненной работы

1. Научно обосновано и лабораторно подтверждено реологическое уравнение для псевдопластичных жидкостей, описывающее переход от ламинарного к турбулентному режиму течения.

2. Разработана методика определения влияния проявления отложений АСПО па технологический режим работы внутрипромысловых трубопроводов.

Практическая ценность и реализация

1. Разработана новая рецептура гелеобразующего состава для проведения ГРП, не снижающая проницаемость проппантовой пачки.

2. Разработана рецептура комплексного моющего агента (растворителя АСПО + растворитель алюмосиликатных частиц породы) для увеличения проницаемости пласта после проведения ГРП.

3. Разработан оптимальный состав жидкости глушения на углеводородной основе, который сохраняет коллекторские свойства.

4. Разработаны технологические регламенты для применения растворителей для очистки нефтепроводов от отложений АСПО применяемых на объектах ОАО «Газпромнефгь-Ноябрьскнефтегаз».

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Занкиев, Марис Маратович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработанное уравнение реологической модели псевдопластической жидкости рекомендуется использовать для проектных расчетов подбора технологических жидкостей, которые используются при проведении гидроразрыва пласта.

2. Методика прогнозирования влияния отложений АСПО на технологический режим работы внутрипромысловых трубопроводов рекомендуется для расчетов в регламентах, по применению растворителей для очистки нефтепроводов.

3. Применение новой структуры геля технологии Zeta Gel позволило повысить эффективность проведения гидроразрыва пласта за счет полной деструкции данного геля.

4. Разработаны составы жидкостей глушения (на углеводородной основе и инвертно-эмульсионные растворы), не снижающие коллекторские свойства продуктивных пластов, которые рекомендуются для применения при проведении ремонтных работ скважин.

5. Разработанный состав комплексного воздействия (растворитель АСПО + растворитель алюмосиликатных частиц породы и проппанта) рекомендован для обработки призабойной зоны пласта после проведения ГРП при снижении дебита скважин.

Экономический эффект от внедрения технологических жидкостей составил 470000 рублей в год.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Занкиев, Марис Маратович, 2009 год

1. Забоева М.И. Технологии, повышающие эффективность операций гидроразрыва пласта / М.И. Забоева, М.М. Занкиев // Новые технологии для ТЭК Западной Сибири: Сб. научн. тр. Тюмень, ТюмГНГУ, 2005. Т. 1. - С. 269-274.

2. Большаков В.В. Перспективы применения гидравлического разрыва пласта в боковых стволах при эксплуатации ствола / М.М. Занкиев, А.С. Ушаков // Известия вузов. Нефть и газ. 2008. - № 3. - С. 23-27.

3. Гордеев Ю.Н., Енотов В.М. О распределении давления в окрестности растущей трещины // Прикл. матем. и механика,- 1997. Т. 61.-Вып. 6.-С. 1060-1064

4. Желтов Ю.П. Деформации горных пород.-М.: Недра, 1966.-198с.

5. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта.-M.:^Недра, 1966.207с.

6. Желтов Ю.П., Христианович С.А. О гидравлическом разрыве нефтеносного пласта // Изв. АН СССР. ОТН. 1955. -№5.- С. 3-41.

7. Голф-Рахт Т.Д. Основы нефтепромысловой геологии и разработки трещиноватых коллекторов. М.: Недра, 1986.-608с.

8. Семенов Ю.В., Войтенко B.C. Испытание нефтегазоразведочных скважин в колонне. М.: Недра, 1983. —284 с.

9. Жигач К.Ф., Паус К.Ф. Влияние промывочных жидкостей на проницаемость кернов. — Нефт. хозяйство, 1957, № 11 — С. 62—66.

10. Бурдынь Т.А., Закс Ю.Б. Химия нефти, газа и пластовых вод:

11. Учебник.-2-е изд., доп. и перераб.- М.: Недра, 1978. 277с.

12. Сюняев З.И., Сюняев Р.З., Сафиева Р.З. Нефтяные дисперсные системы. М.: Химия, 1990. - 226 с.

13. Богомолов А.И., Гайле А.А., Громова В.В.и др./ Под ред. Проскурякова В.А., Драбкииа А.Е.//Химия нефти и газа- Учеб пособие для вузов 2-е изд., перераб. - JL: Химия, 1989. - 424с.

14. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. М.: Издательство «Техника», ТУМА ГРУПП. - 2004. - 288с.

15. Башкатова С.Т. Присадки к дизельным топливам М.: Химия, 1994.-256с.

16. Эрих В.Н . Химия нефти и газа. JL: Химия, 1969. 284с.

17. Казакова Л.П. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М .Химия, 1978. 320с.

18. Барановский Н.Ф., Сухарев М.Ф. Озокерит. М: Гостоптехпздат, 1959.-207с.

19. Агаев С.Г. О механизме застывания нефтей и нефтепродуктов// Тезисы докл. межд. научно-технич. конф. "Нефть и газ Зап. Сибири. Проблемы добычи и транспортировки". 1993. - С. 170 - 171.

20. Петров Ал.А. Химия алканов. М : Наука, 1974.

21. Петров Ал.А. Химия нафтенов. М : Наука, 1971.

22. Сергиенко С.Р Высокомолекулярные соединения нефти. М.: Химия, 1964. 541с.

23. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. 672с.

24. Петров Ал.А. Углеводороды нефти М : Наука, 1984.

25. Тронов В.П. Механизм образования смолопарафиновых отложений и борьба с ними. М.: Недра, 1969. - 192 с.

26. Поконова Ю.П. Химия высокомолекулярных соединений нефти. — Л.: Изд-во Ленингр. уи-та, 1980. 172с.

27. Химический состав нефтей Западной Сибири / О.А. Бейко, А.к.

28. Головко, Jl.В. Горбунова и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1988. -288 с.

29. Каменщиков Ф.А. Тепловая депарафинизация скважин. М.Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. - 254с.

30. Шамрай Ю.В. и др. Предотвращение отложений парафина и асфальтосмолистых веществ в добыче нефти. М.: ВНИИОЭНГ, 1987. - 57с.

31. Мастобаев Б.Н., Арменский Е.А. Определение количества парафина, отлагающегося на стенках трубопроводов//Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1979. №5. - С. 6-9.

32. Мастобаев Б.Н., Хайбуллин Р.Я., Арменский Е.А. Влияние асфальтосмолистых веществ на процесс парафинизации нефтепроводов//Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1981. №8. -С. 9-10.

33. Биккулов А.З., Шаммазов A.M. Механизм парафиноотложения в гидродинамических условиях/УИзвестия вузов. Нефть и газ. 1998. - №5 -С.100-105.

34. Биккулов А.З., Шаммазов A.M. К механизму формирования нефтяных отложений в трубах//Тез. докл. III Международ, конф. по химии нефти. Томск, 1997. - Т. 2. - С.43-45.

35. Биккулов А.З., Попов В.И. Интенсивность парафиноотложений в гидродинамических условиях//Тез. докл. Всероссийск. науч. конф. "Теория и практика массообменных процессов химической технологии". Уфа, 1996. -С. 173-175.

36. Тронов В.П. Механизм образования смолопарафиновых отложений и борьба с ними. М.: Недра, 1969. - 192 с.

37. Оленев Л.М. Новые отечественные ингибиторы парафиноотложений. М.: ВНИИОЭНГ, 1990. - 51 с.

38. Gilby G.W. The Use of Ethylene-Vinyl Acetate Copolymers as Flow Improvers and Wax Deposition Inhibitors in Waxy Grude Oil//Chem. Oil and Proc. Symp. Manchester, 22 nd-23 rd. March. 1983. - P. 108-124.

39. Шаров А.Г., Иванов В.И., Тертерян Р.А. Эффективные ингибиторы отложения парафина из нефти//Нефтяное хозяйство. 1987. -№ 7. - С. 50-52.

40. Борсуцкий З.Р., Ильясов С.Е. Исследование механизма магнитной обработки нефтей на основе результатов лабораторных и промысловых испытаний // Нефтепромысловое дело: НТЖ М.: ВНИИОЭНГ. - 2002. -№9. -С.38-44.

41. Борсуцкий З.Р., Ильясов С.Е. Исследование механизма магнитной обработки нефтей на основе результатов лабораторных и промысловых испытаний//Нефтепромысловой дело 2002. - №8. - С. 28 - 37.

42. Лесин В.И., Василенко И.Р., Зотиков В.А. и др. Предупреждение АСПО в скважинах путем применения магнитных депарафинизаторов в осложненных условиях//Нефтепромысловое дело. 1997. № 4-5. - С. 34 - 36.

43. Лоскутова Ю.В. Влияние магнитного поля на реологические свойства нефтей// Автореф. дисс. канд.хим.наук//Томск: Институт химии нефти СО РАН. 2003,- 21с.

44. Лесин В.И. Физико-химический механизм предотвращения парафиноотложений с помощью постоянных магнитных полей // Нефтепромысловое дело: РНТС. М.: ВНИИОЭНГ. - 2001. -№5. -С.122-134.

45. Борьба с отложениями парафина при добыче нефти / С.Ф. Люшин, В.А. Рассказов, Д.М. Шейх Али и др. М.:Гостоптехиздат, 1961.- 150с.

46. О борьбе с отложениями асфальтосмолистых веществ и парафина в объединении «Удмуртнефть» / О.Ф. Лезов, Я.Л. Смирнов, Ф.А. Каменщиков и др. // Нефтепромысловое дело: РНТС. М.: ВНИИОЭНГ. -1980. -№4.-С. 18-20.

47. Пат. 2029069 РФ, МКИ Е 21 В 37/00. Устройство для нагрева скважины и способ поддержания ее теплового режима / Ю. С. Самгин, JI.H. Линник (РФ) № 92012876/03; Заявлено 16.12.1992; Опубл. 20.02.1995, Бюл. №5.

48. Электронагреватель глубинный межтрубный ЭГМ-30. Информ. листок ВНИИОЭНГ, 1974.

49. Сизая В.В. Химические методы борьбы с отложениями парафина. Обзор зарубежной литературы. М: ВНИИОНГ, 1977. - 40с.

50. Эффективность применения растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений в добыче нефти / С.Н. Головко, Ю.В. Шамрай, В.И. Гусев и др. // Обзорн. инф.: Сер. Нефтепромысловое дело. -ВНИИОЭНГ, 1984. Вып. 17 (89). - 68с.

51. Пат. 2106480 РФ, МКИ Е 21 В. 37/00. Способ удаления парафиновых отложений со стенок насосно компрессорных труб / Е.Ш. статников, М.В. Давидович, Н.А. Бродский (РФ) - № 93036917/03, Заявлено 19.07.1993; Опубл. 10.03.1998, Бюл. №7.

52. Пат. 2100575 РФ, МКИ Е 21 В. 37/06. Способ борьбы с отложениями парафина с помощью микро организмов / С.С. Беляев, И.А. Борзенков, И.Ф. Глумов и др. (РФ) № 94008928/03; Заявлено 14.03.1994; Опубл. 27.12.1997, Бюл. №36.

53. Paracleen Canada LTD. 761-15 Street, S.W. Madicinemat, Alberta, Canada TIA 4W5.

54. Шерстнев Н.И. и др. Применение композиций ПАВ при эксплуатации скважин. М.: Недра, 1988. - 184 с.

55. Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении.— М.: Недра, 1989.— 270 с.

56. Басниев К.С. Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика: Учебное пособие для вузов. — М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. 544 с.

57. Хайруллин А.А. Модель описания турбулентного течения вязкой жидкости./ Всероссийская научно-практическая конференция. Экологические проблемы. (19-23 мая). (Тезисы). — Тюмень.1997. — С.95.

58. Курбанов Я.М., Хайруллин А.А. Особенности цементирования при низких скоростях замещения./ Бурение, № 11, 2001. С.14—17.

59. Канзафаров Ф.Я., Васильев А.С., Канзафарова С.Г. Составы для изоляции пластовых вод./Нефтяное хозяйство, № 2 — М.: Недра, 1991.—с. 20-22.

60. Хайруллин А.А. Реологическое уравнение для псевдопластичных жидкостей и переход от ламинарного к турбулентному течению / А.А. Харуллин, М.М. Занкиев, В.В. Завьялов II Известия вузов. Нефть и газ. -2007. № 2. - С. 63-68.

61. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности.— М.,ИПООБТ, 1993.

62. Занкиев М.М. Обоснование системы специальных жидкостей гидравлического разрыва пласта / М.М. Занкиев, А.Ю. Толмачев // Новые технологии нефтегазовому региону: Сб. науч. тр. Тюмень, ТюмГНГУ, 2007. -С. 12-17.