Борьба с парафиновыми отложениями в нефтегазоводобывающей промышленности

Рис. 6. Динамика числа отказов глубиннонасосного оборудования, наработки на отказ и фонда скважин

 

Быстрому внедрению новой технологии депарафинизации способствовала ее более высокая эффективность по сравнению с традиционными методами. В результате применения технологии ООО «Каскад» существенно улучшились технологические показатели эксплуатации скважин. Например, число отказов глубиннонасосного оборудования, обусловленных парафиновыми отложениями, за 2001—2005 г.г. снизилось более чем на порядок: с 97 до 90 и соответственно возросла наработка на отказ от 149 до 251 сут (см. рис. 6). Уменьшение числа отказов глубиннонасосного оборудования привело к сокращению времени простоев скважин в ожидании ремонтов и снижению потерь добычи нефти. Потери ее в 2005 г. составили 2 тыс.т, что намного меньше соответствующего показателя 2001 г. — 34,4 тыс. т (см. рис. 7).

Рис. 7. Динамика потерь добычи нефти

 

Внедрение фрезерных скребков потребовало значительных финансовых затрат, которые в 2005 г. были равны 38,9 млн. руб., т.е. увеличились более чем в 5 раз по сравнению с 2001 г. (см. рис. 8). Рост расходов связан как с увеличением обслуживаемого фонда, так и с передачей на обслуживание ООО «Каскад» скважин, в наибольшей степени подверженных парафиноотложениям.

Рис.8. Динамика показателей экономической эффективности внедрения технологии ООО «Каскад»

 

В 2005 г. число подходов к одной скважине более чем вдвое превысило уровень 2001 г.: соответственно 13,2 и 6. С ростом числа подходов увеличилась среднемесячная цена обслуживания скважин от 6,7 тыс. до 10,1 тыс. руб. (рис. 9).

Рис. 5. Динамика показателей обслуживания скважин ООО «Каскад»

 

Рост расходов на услуги ООО «Каскад» сопровождался значительным сокращением расходов на автотранспорт, используемый при проведении работ по депарафинизации скважин: с 63,1 млн. руб. в 2001 г. до 30 млн. руб. в 2005 г. Следует иметь в виду, что полностью отказаться от тепловых обработок невозможно, так как часть обработок проводится не с целью удаления гидратопарафиновых отложений из НКТ, а для прокачки выкидных линий скважин, очистки от механических примесей заборных сеток ЭЦН либо создания дополнительного потока застывающей продукции малодебитных скважин для облегчения прохождения скребка. За 2001—2005 гг. затраты на ремонты скважин снизились с 16,8 млн. до 1,6 млн. руб/год. Основной причиной этого были парафиновые отложения, а также финансовые издержки из-за потерь добычи нефти в ожидании ремонтов скважин — от 181,7 млн. до 10,7 млн. руб/год (см. рис. 8).

В целом в результате внедрения фрезерных скребков получен существенный экономический эффект. Удельные затраты на удаление отложений в 2001—2005 г.г. снизились с 79,4 тыс. до 61,8 тыс. руб. в расчете на одну добывающую скважину за год, или на 22% (см. рис. 10).

Рис. 10. Динамика удельных затрат на борьбу с парафиновыми отложениями

 

При использовании фрезерного скребка возможны обрыв проволоки в результате износа, а также скручивание ее в результате подброса скребка газожидкостным потоком после прохождения парафиновой пробки. Отмеченное нарушает нормальную эксплуатацию скважины и возникает необходимость проведения аварийных и ремонтно-восстановительных работ.

Для сведения к минимуму числа описанных недостатков механического способа проводится своевременная замена изношенной проволоки, осуществляется строгий контроль за соблюдением технологических регламентов и периодичности проведения профилактических мероприятий, скважины оснащаются противополетными втулками. В последнем случае обрыв скребка заканчивается не падением на забой, а посадкой на специальное кольцо и его извлечение проводится достаточно быстро с помощью ловильного инструмента без остановки скважины.

В настоящее время ООО «Каскад» оказывает широкий спектр услуг по борьбе с парафиновыми отложениями с использованием фрезерного скребка СФ-99 и мобильных установок ЛС-6 многим нефтедобывающим предприятиям России.

Таким образом, сервисное обслуживание скважин Усинского и Возейского месторождений с использованием технологии ООО «Каскад» позволило решить проблему борьбы с парафиновыми отложениями в НКТ, снизить потери добычи нефти, связанные с остановками скважин в результате запарафинивания глубиннонасосного оборудования, с 34,3 до 2,0 тыс. т/год; увеличить его наработку на отказ от 149 до 251 сут. и уменьшить удельные эксплуатационные затраты по депарафинизации с 79,4 тыс. до 61,8 тыс.руб. на скважину за год, или на 22%.

 

 

 

 

Заключение.

На месторождениях применяются два метода борьбы с отложениями: тепловой и механический. На скважинах смонтированы установки УДС-1, предназначенные для депарафинизации лифтов скребками. До 2001 г. использовались лепестковые скребки, спускаемые на проволоке в НКТ. Установки работали в автоматическом режиме, частота пуска скребков изменялась от 6 до 12 раз в сутки. Скважины периодически обрабатывались горячей нефтью и водой путем закачки теплоносителя в межтрубное пространство. Ежемесячно в каждой скважине проводилось 1—8 тепловых обработок.

К основным недостаткам теплового метода относятся высокая стоимость и необходимость привлечения специальных автотранспортных средств (автоцистерны, передвижного насосного агрегата) для проведения работ.

К недостаткам механического способа удаления парафиновых отложений относится возможность обрыва проволоки вследствие физического износа, а также ее скручивания в результате подброса скребка.

Для создания оптимальных условий эксплуатации скважин и снижения эксплуатационных расходов ООО «Каскад» был усовершенствован механический метод борьбы с парафиновыми отложениями. Для их разрушения был разработан и сконструирован фрезерный скребок СФ-99, выполненный в виде установленных на валу режущих головок, которые приводятся во вращение движущимся газожидкостным потоком. Размеры и число режущих головок подбирают в зависимости от диаметра труб, типа, толщины и протяженности интервала отложений. Во избежание аварийных ситуаций при первом спуске скребка в скважину используют головки минимальных размеров. При последующих обработках диаметр головок увеличивают. В верхней части скребок снабжен узлом для присоединения тягового устройства — проволоки. Имеется также кольцевая канавка для захвата скребка ловильным инструментом при отсоединении или обрыве проволоки. С целью предупреждения падения фрезы на забой при обрыве проволоки в нижней части НКТ устанавливают специальный ловитель — противополетное кольцо.

На первом этапе внедрения технологии ООО «Каскад» предусматривалась замена лепестковых скребков фрезерными путем передачи скребка СФ-99 в аренду нефтедобывающему предприятию. Очистка проводится в автоматическом режиме с использованием установок УДС-1, смонтированных на устье скважины. Скребок СФ-99 через лубрикатор спускается в НКТ на проволоке до глубины 1000—1200 м. Периодичность его пуска зависит от интенсивности парафинизации и определяется опытным путем. Для Харьягинского месторождения она составляет 6-12 раз в сутки.

Промышленное внедрение предложенного метода депарафинизации началось в 2001 г. За 5 лет число скважин, оборудованных установками УДС-1 со скребками СФ-99, увеличилось от 25 до 87, а скважин, обрабатываемых скребками СФ-99 с использованием мобильной установки ЛС-6, — от 0 до 130. Быстрому внедрению новой технологии депарафинизации способствовали высокая технологическая эффективность и более низкая стоимость работ.

Таким образом, внедрение технологии ООО «Каскад» на Харьягинском месторождении позволяет успешно решить проблему борьбы с парафиновыми отложениями в НКТ, в несколько раз уменьшить число подбросов скребков, снизить потери добычи нефти, обусловленные подбросами, число тепловых обработок и расход нефти на их проведение, увеличить наработку скважинного оборудования на отказ и уменьшить удельные эксплуатационные затраты по депарафинизации.

 

 

 

 

Список литературы:

1. Вороновский В. Р., Лесин В. И., Василенко И. Р., Габдрахманов Р.  А., Любецкий С. В., Шестернина Н. В. Анализ  работы магнитных депарафинизаторов в НГДУ «Лениногорскнефть» АО «Татнефть» // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1999, № 10, C.37 – 40.
2. Галеев Р. Г., Дияшев Р. Н., Потапов С. С. Исследование минерального состава и причин отложений солей в нефтепромысловом оборудовании // Нефтяное хозяйство, 2000, № 5, C. 41 – 45.
3. Елеманов Б. Д. Использование физических полей для снижения интенсивности асфальтосмолопарафиновых отложений // Нефтяное хозяйство, 2002, № 7, C.125 – 127.
4. Карпов В., В. П. Воробъев, В. Т. Казаков, И. Р. Василенко, В. И. Лесин. Предупреждение парафиноотложений при добыче нефти из скважин в осложненных условиях путем применения магнитных устройств // Нефтепромысловое дело, 1996, № 12,  C.17 – 18.
5. Лесин В. И. Область наиболее эффективного применения магнитных депарафинизаторов при защите от отложений насосно-компрессорных труб добывающих скважин // Бурение и нефть, 2003, № 1, C. 24 – 27.
6. Лесин В. И. Оптимальные термодинамические параметры нефтеводогазовой смеси при магнитной обработке для предотвращения отложений парафинов // Сборник докладов, VI Всероссийский семинар «Термодинамика поверхностных явлений и адсорбции», 24 июня - 1 июля 2002 г., г. Плес Ивановской обл., C. 57 – 61.
7. Лесин В. И. Физико-химические основы нетеплового воздействия электромагнитных и акустических полей на нефть для предотвращения отложений парафинов // Нефтяное хозяйство, 2004, № 1, C. 37 – 39.
8. Лесин В. И., Василенко И. Р.,  Карпов Б. В., Зотиков В. И., Даулинг К. Р. Предупреждение АСПО в скважинах путем применения магнитных депарафинизаторов в осложненных условиях // Нефтепромысловое дело, 1997, № 4 – 5, С.32 – 36.
9. Лесин В. И., Хавкин А. Я. Влияние объемных зарядов на фильтрацию газоводонефтяной смеси в пористой среде // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1997, № 11, C. 49 – 52.
10. Лесин В. И.. Магнитные депарафинизаторы нового поколения // Изобретения и рацпредложения в нефтегазовой промышленности, 2001 г , № 1, C.18 – 20.
11. Лесин В.И. Магнитные депарафинизаторы нового поколения /Изобретения и рацпредложения в нефтегазовой промышленности. - 2001. - N 1. - С. 18-20.
12. Лесин В.И.. Физико-химический механизм предотвращения парафиноотложений с помощью постоянных магнитных полей // Нефтепромысловое дело, 2001, № 5, C.21 – 23.
13. Нагимов Н.М., Ишкаев Р.К., Шарифуллин А.В., Козин В.Г. Эффективность воздействия на асфальтосмолопарафиновые отложения различных углеводородных композитов // Нефть России. Техника и технология добычи нефти. - 2002. - N 2 - с. 68-70.
14. Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2000. - 653 с.: ил.
15. Персиянцев М.Н., Сазонов  Ю. А., Однолетков В. С., Василенко И. Р., Лесин В. И. Анализ результатов опытно-промышленного применения магнитных депарафинизаторов на нефтяных месторождениях Оренбургской области // Нефтепромысловое дело, 1998, № 2,      C. 24 – 26.
16. ПерсиянцевМ.Н., Василенко И.Р. Магнитные депарафинизаторы МОЖ.- Газовая промышленность,1999. - N 8.
17. Ушаков В. В., Сорокин А. В., Патрушев С. Г. Способ предотвращения отложения парафина при добыче нефти из скважины // Патент РФ № 2083804.
18. ШайдаковВ.В., Лаптев А.Б., Никитин Р.В. и др. Результаты применения магнитной обработкина скважинах, имеющих осложнения по АСПО и эмульсии // Проблемы нефти и газа:Тезисы докладов. III конгресс нефтегазопромышленников, Секция Н. - Уфа. - 2001,- с. 121-122.