Материал: Анализ методов предотвращения и борьбы с отложениями солей при добыче нефти

(общего, двух- и трехвалентного), сульфида железа, сероводорода. Одновременно проводилось определение зараженности СВБ. Определялось также наличие сульфида железа в твердой (минеральной) форме путем фильтрования пробы с последующим растворением осадка в соляной кислоте и определением количества выделившегося сероводорода.

Осредненные результаты измерений представлены на рисунке 1, из которого следует, что сульфид железа в твердой фазе присутствует в больших количествах непосредственно в стволе скважины и в призабойной зоне пласта радиусом 1 метр. Наибольшая концентрация ионов двух- и трехвалентного железа наблюдается в скважине и в ПЗП на удалении до 5-ти метров. Колонии СВБ и выделяющийся в результате их жизнедеятельности сероводород концентрируются в самой скважине и в призабойной зоне пласта радиусом 1-3 метра.

Результаты исследований позволили определить последовательность воздействия на вредные факторы, виды и количество химреагентов для устранения осложнений. Лабораторными исследованиями и промысловыми испытаниями было определено, что удаление сульфида железа наиболее эффективно осуществлять обработкой ПЗП скважины 5-7,5%-ным раствором соляной кислоты. Для подавления СВБ лучшие результаты получены при применении бактерицида Сонцид-8101 в виде отдельного раствора. Поскольку для связывания ионов железа требуются повышенные расходы ингибиторов солеотложений, были проведены исследования по подбору химических реагентов, повышающих адсорбцию их на поверхности твердой породы. Наилучшие результаты достигаются при использовании активизирующих добавок.

В качестве активизирующей добавки к ингибиторам солеотложения было предложено использование малеиновой кислоты. Такая добавка позволяет увеличить адсорбционную способность ингибиторов солеотложения на основе НТФ, смещает предельные значения насыщенности по CaSO4, CaCO3 и FeS а также частично нейтрализует сероводород. Таким

образом, была получена высокоэффективная ингибирующая композиция для предотвращения образования сульфидосодержащих осадков. Подобными свойствами обладает и композиция, где в качестве активизирующей добавки используется аммиачная селитра. По результатам исследований и экспериментов была разработана технология обработок добывающих скважин по предупреждению сульфидосодержащих отложений, предусматривающая последовательное устранение вредных факторов в зонах их распространения в ПЗП [12]. Необходимость обработки определяется на основе результатов прогнозирования солеотложений, либо при обнаружении осадков в процессе подземного ремонта. При наличии в скважине сульфидосодержащих осадков с большим количеством АСПО и механических примесей, производится очистка скважины и призабойной зоны растворителями путем закачки в скважину в количестве 1 м3 с последующей выдержкой 12 - 24 часа. После этого производится промывка скважины 1% раствором СНПХ-7941.Очистка стенок эксплуатационной колонны производится вначале механическим способом скребком (ершом), закрепленным на нижней части НКТ с одновременной промывкой скважины с допуском труб до забоя. Количество промывочной жидкости должно быть не менее 1,5-2-х объемов скважины, а скорость циркуляции - не менее 0,016 м3/сек. Затем, для растворения накопившихся в стволе скважины и призабойной зоне пласта сульфидосодержащих осадков в скважину закачивается 5-7,5%-ный раствор соляной кислоты.

Раствор кислоты выдерживается в интервале перфорации в течение 1 часа, после чего продавливается в пласт водой. Далее приготавливается расчетное количество 2-4%-ного раствора ингибитора солеотложений. Затем приготавливается 3-5 м3 раствора активизирующей добавки. При этом количество активизирующей добавкой (GАД) в качестве которого используется малеиновая кислота или аммиачная селитра, рассчитывается по формуле

АД = к QВ (3.7)

где GАД - количество активизирующей добавки, кг; QВ - дебит скважины по воде, т/сут.

к - коэффициент расхода, равный для малеиновой кислоты - 0,3, а для аммиачной селитры - 0,6.

Рисунок 1 - Содержание H2s , СВБ, FeS и ионов Fe в призабойной зоне скважины

После этого растворы ингибитора и активизирующей добавки тщательно перемешиваются, затем полученная композиция закачивается в скважину с последующей продавкой в пласт водой, из расчета 5-6 м3 на 1м толщина пласта.На завершающем этапе производится закачка в скважину 1%-ного раствора бактерицида Сонцид с последующей продавкой в пласт водой. Скважина выдерживается в течение 24-48 часов для адсорбции химических реагентов на поверхности горной породы, после чего производится ее пуск в работу. Технологическая схема обработки приведена на рисунке 2. В качестве примера рассмотрим использование вышеописанной технологии обработки скважины 8177 Николо-Березовской площади, в которой при проведении очередного подземного ремонта было обнаружено в ГНО большое количество осадков сульфидопесчаного типа. Скважину промыли с допуском труб до забоя, при этом на конце нижней трубы был установлен скребок. В дальнейшем обработку скважины проводили по

технологической схеме, показанной на рисунке 2. После промывки в скважину закачали 5%-ный раствор соляной кислоты в объеме 3,7 м3 и довели его до интервала перфорации с последующей выдержкой в течение часа. Затем раствор кислоты продавили в пласт 6-ю м3 воды. Далее были приготовлены 2%-ный раствор ингибитора солеотложений Дифонат и 6%- ный раствор малеиновой кислоты.

При этом количество Дифоната, составлявшее по расчету согласно ранее применяемой методике 420 кг, уменьшили до 360 кг т.е. на 16,6%. Приготовленные растворы тщательно перемешали, затем готовая композиция была закачана в скважину и продавлена в пласт 30-ю м3 воды. В завершение обработки в скважину был закачан 1%-ный раствор бактерицида Сонцид, который продавлен в пласт 10-ю м3 воды. После 24-часовой выдержки для адсорбции реагентов на поверхности породы пласта, скважину пустили в работу. Если ранее МРП работы скважины составлял 162 суток, то после обработки скважина отработала 714 суток и продолжает работать. Из рисунка 3 видно, что ранее дебит скважины резко снижался, что объясняется отложением сульфидосодержащих осадков в скважине, это подтверждается и характером повышения динамического уровня. После проведенной обработки дебит скважины удалось практически восстановить. В течение 714 суток дебит скважины стабилен, незначительно колеблется и динамический уровень. Эффект от обработки продолжается. Испытание и промышленное внедрение технологии обработки с применением указанной композиции в 2013-2014 годах проведено на 23-х скважинах НГДУ "Арланнефть", в результате чего МРП их работы возрос в среднем в 1,7 раза, продолжительность эффекта составила 10-12 месяцев (таблица 8).

Практически по всем обработанным скважинам заметного снижения дебита, равно как и осложнений, связанных с повторным отложением сульфидосодержащих осадков, не наблюдается.

Удаление образовавшихся в ЭЦН отложений солей с сульфидом железа

без подъема глубинно - насосного оборудования

С началом процесса отложения сульфидосодержащих солей в ЭЦН происходит быстрое снижение его производительности. Со снижением подачи установка работает не более 3-5 месяцев, после чего срабатывает защита, либо насос преждевременно выходит из строя. При этом всегда существует опасность аварии, связанной с разрушением ЭЦН и полетом его на забой скважины. В итоге на скважине производится внеплановый ПРС или КРС, при котором ЭЦН заменяется на новый. Извлеченный ЭЦН отправляют на капитальный ремонт. В спущенном в скважину новом насосе спустя короткое время опять начинается осадкообразование, сопровождающееся снижением производительности и т.д. Все это приводит к значительным материальным и финансовым затратам.

Рисунок 2 - Технологическая схема обработки скважины для предотвращения образования сульфидосодержащих осадков