автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Разработка и внедрение технологии выемки руды из забоев обводненных газовых и газоконденсатных скважин с помощью брикетов многофункционального действия

«9 О»

М1Н1СТЕРСТВ0 0СВ1ТИ УКРАТНИ IВАНО-ФРАНКIВСЬКИЙ 1НСТИТУТ НАФТИ I ГАЗУ

На правах рукопису Для службового користування Екв. Ц 2.1

ЯГОДОВСЬКИЙ СЕРГ1Й 1Г0Р0ВИЧ

РОЗ РОБКА I ВПР0ВАДШ1НЯ ТЕХН0Л0Г.11 ВИНОСУ

Р1Л-НИ 3 ВИБОУВ ОБВОДНЕНИХ ГАЗОВИХ I ГАЗОКОНДЕНСАТНИХ СВЕРДЛОВИН ЗА ДОПОМОГОЮ БРИКЕТ 1В БАГ'АТОФУНШОНЛЛЪНО! ДП'

Спец1альн1сть 05.15.06 - РозроСка 1 ексллуатац1я нафтових.

1 газових родовищ '

АВТОРЕФЕРАТ дисертацП на здобуття наукопогэ ступени кандидата техн!чних наук

]ВАНО-ФРАНК1ВСЬК - 1994

Дисертац1ею е рукопис

Робота виконана в Державному науково-досл!дному 1 проектному 1нститут1 "Укрд1пронд1нафта"

НАУКОВИЙ КЕР1ВНИК: Доктор техШчних наук, професор Балак1ров Юр1й Айрапетович

СЮЩ1ЙН1 ОПОНЕНТИ: 1. Доктор техн1чних наук, професор Шнерх Серг1й Стан1славович 2. Кандидат техн1\.шх наук, с. и.с. Качмар Юр1й Дмитрооич

ПРОВIДНА ОРГАН13АЦ1Я: Охтирське нафтогазовидобушге управл1ння об'еднання "Укрнафта", м.Охтирка

Захист в1дбудетьоя 40' чС^Ьн» 1994 р. у годин на аас1-данн1 спец1ал1вовано! вчено! ради Д. 068.42.01 1вано-Франк1всь-кого 1нституту нафти 1 газу, аа адресою: 284018, Укра1на, м.1ва-но-Франк1вськ, вул.Карпатська, 16..

Э дисертац1ею можна ознайомитися у науково-техн1чн1й 0)бл1отец1 1вано-Франк1вського 1нституту нафти 1 газу, за адресою: 284018, Украина, ы. 1вано-Франк1вськ, вул.Карпатська, 16.

Автореферат роз1сланий "40" Т1р<хЬнЯ 1994 р.

Вчений секретар спец1ал1- *

вовано! вчено! ради £7 У Бекерик В. 1.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМИ i

АКТУАЛЕН1СТЬ ПРОБЛЕМИ. На сьогодняшн1й день суттево зросла роль природного газу i вуглеводневого ковденсату в топливно-енергетичному баланс1 крь..ни. Тому проблема п1дви-щення вуглеводов1ддач1 родовищ природних газ!в в1дноситься до числа важливих i актуальних в нафтов1й 1 газовiй промисловос-Tl, 1 мае велике народногосподарське значения. Вир1шення ц!е! проблема у велик1й Mlpi пов'яэано з п1двищенням коеф1ц1ент!в raso- 1 конденсатов1ддач! продуктивна пласт1в.

Б1льш1сть газових родовищ приурочен1 до пластових водо-нап1рних систем. Внасл1док неоднор!дно1 будови 1 нер1вном!р-ного дренування продуктивних пласт!в, !х ронробка супроводжу-еться виб!рковим просуванням пластово1 воли до вибоТв сверд-ловин, що приводить, до обводнения свёрдловин i зниження 1х продуктивность Експлуатац1я обводнених свердловин, в продук-ц11 яких (як правило) м1стяться агресивн1 компон нти, в дея-ких випадках також ускладнюеться процесами в1дкладення солей i корозП. .

Досягнення високих значень коеф!ц1ента вуглеводнюв!ддач1 пласт1в може бути забезбечено шляхом застосування технологи активного впливу на процес обводнения свердловин. Реал1аац1я П досягаеться забезпеченням ctíhkoctí роботи газових свердловин при наявност! р1дини (води, конденсату) у видобут1й продукцП. Разом з тим, б!льш1сть питань технолог!! 1 техн1гси експлуатацИ газових свердловин з р!диною недостатньр вивче-н1.

Запропонован1 в дисэртацП р1шення передбачають обгрун-тування 1 впровадасення технологи експлуатацИ газових 1- га-зоконденсатних свердловин в умовах скупчення р!дини на вибо!.

в!дчладення солей 1 корозП газопромислового обладнання. •

МЕТА РОБОТИ. Розробка технологи видалення р1дини з ви-бгЛв обводнених газових 1 газоконденсатних свердловин ф!зи-ко-х!м!чним методом шляхом перЮдичного вводу твердих сум!-изк, як! мають властивост! п!ноутворювач!в, 1нг!б!тор!в соле-в!дялад!В 1 корозII.

0СН0ВН1 ЗАВДАННЯ Д0СЛ1ДЖЕНБ.

1; Анал1з 1 пошук шлях1в вдосконалення !снуючих метод!в експлуатацП обводнених газових 1 газоконденсатних свердловин.

2. Пошук 1 розробка матер!ал!в 1 техн!чних засоб!в для використання твердих комплексних реагент!в в технологи вино-су р1дини !з вибо!в свердловин.

3. Розробка нових багатофункц!ональних сум!шей для видалення р!дини 1з свердловин в умовах в!дкладення солей 1 коро-811 газопромислового обладнання.

4. Створення ефективного технолог1чного процесу видалення р1дини 1з обводнених свердловин ф!зико-х1м!чним методом.

НАУКОВА НОВИЗНА.

1. На основ1 вивчення ф1зико-х1м!чних властивостей двоо-кису вуглецю в облает! тиск!в ! температур необх1дних для отг риыання брикет!в багатофункц!онадьно1 дП, доведена ефектив-н1сть застосування твердо! вуглекислоти (сухого льоду) як но-с1я комплексних сум!шей на виб1й обводнених свердловин. -

2. Запропоновчн1 нов!, сумш! на основ! р1зних тип1в по-верхнево-активних речовин 1 х!мреагент!в для видалення р!дини з вибо'1в свердловин при сум!сному використанн! '1х з 1нг1б!то-рами корозП ! солев!дклад!в.

3. В результат! шсспериментадьних досл1джепь визначен! оптимальн! технолог!чни параметр» брикет!в багатофункц!ональ-но! Д11. як! використовуються в технолог!! експлуатацП об-

воднених свердловин.

4. Розроблена нова технолог!я виносу р1дини в ви*о!в об-воднених газових 1 газокснденсатних свердловин з допомогою ,..брикет1в баг&тофунюЦокаяьно! дП.

ПРАКТИЧНА Ц1НН1СТБ.

1. Створена установка для приготування комплексних сум1-шей (як1 включають поверхнево-активн! речовини, 1нг1б1тори коровП 1 солев1дклад!в) у вигляд1 брикет1в, оболонкою яю:х е тверда двоокис вуглеро.

2. В результат! досл!джень визначен1 як1сн1 характеристики 1 область застосуванни запропонованих багатофункц1ональ-них сум1шей для виносу р1дини 1 вахисту обладнання•в!д коро-аП 1 в1дкладання солей.

. 3. Запропоновано технолог 1чний процес експлуатьдП об-воднених газових 1 газоконденсатних свердловин в умовах в1дк-ладання солей 1 корозII нафтопромислового обладнання. -

АПР0БАЦ1Я РОБОТИ. Результат« виконаних досл1джень допо-в!дались I обговорювались на Всесоюзн1й науново-техн1чн!й конференцП "Термогазодинамхчн! процеси 1.системи Тх контролю при розв1дц1, транспортуванн1 1 видобутку нафти 1 газу" (м.Харк1в, 1989 р.), на науково-техн1чн1й конференцП молод их вчених (м.1вано-Франк1вськ, 1986 р.), на науково-техн1чному сем!нар1 "Експлуатац1я малодеб1тних свердловин в умовах само- -заглушения, солеутворення 1 обводнения" (м. Кшв, 1991 р.), на м1жнародному симпоз!уму по проблемах розробки родовищ з зажковидобувними запасами нафти 1 газу, бур1ння та експлуата-ц11 свердловин (м.Яремче, 1993 р.).

Автор нагородкений дипломом другого ступени ВДНГ УкраТни за роботу "Технолсг1я виносу р1дш;и з вибо!в газових сверяло- -вин з допомогою брикет1в п!ноутворювач1в".

- б -

ПУБЛ1КАЦ11. Основн! положения чисертацП викладен! в 0 опуСл1кованих роботах, з них 4 авторських св!доцтва на вина-х1д.

СТРУКТУРА I ОБ'бМ РОБОТИ. Дисертац!йна робота складаеть-ся1в вступу, трьох глав i основних висновк1в. Загальний об'-ем роботи - 134 стор1нки, включаючи список л!тератури 1з 102 найменувань., 28 малюнки на Г"" стор1нках i 25 таблиць на 27 стор!нках.

3MICT РОБОТИ

У ВСТУП1 ^грунтована актуальн1сть проблеми, сформуль-' ован1 мета i завдання досл1джень, вказана практична ц1нн!сть " роботи 1 шляхи П реал1зацП в промисловост!.

•ПЕРША ГЛАВА присвячена вивченню сучасного стану проблеми експлуатацП обводнених газових 1 газоконденсатних свердловин 1 пошуку шлях1в зменшення темгпв падшня видобутку газу за рахунок застосування ефективних метод!в експлуатацП свердловин а р!диною на вибо1. Виб!р рац!онального методу експлуатацП свердловин в умовах обводнения заложить в!д характеру ру-ху газор!динного потоку (ГРП) в л!фтових трубах i мехшиаму накопиченря' р!дини в ствол! свердловини. Bci в!дом1 на даний час методи експлуатацП обводнених свердловин можна гюд1лити на три основni групи:

1) методи, як1 базуються на попередкенн! надходження pi-дини до вибою свердловин;

2) методи, як1 базуються на зв!льненн! ствола свердловини в1д'р!дини Г>ез п!дйому И до устя;

3) методи, як1 ваберпечують зв1льнеиня ствола свердловини вЧ рШши шляхом п!дйсму П до устя.

Перни дв1 групи метод!в не знайшли широкого застосування на практиц! через те. ио на багатьох гагових 1 газоконденсат-них родовищах в!дсутн1 в продуктивному розргз! поглинаюч1 пропластки для скиду р1дини, а обводнен! пропластки в основ-ними каналами надходження газу в свердловики.

На цей час наибгльшого розвитку "набули методи боротьОи з обводнениям свердловин пов'язан! з п!дйомом р1дини до устя, а серед них ф!зико-х1м1чник метод, який базуеться на введенн1 в р!дину, що видаляеться, п1ноутворюючих поверхнево-активних речовин (ПАР).

Ефективн!сть застосування ПАР для видалення ргдини 13 свердловин ф1эично пояснюеться зниженням величини втрат тис-ку,- обумовлених подоланням ваги стовпа газор1динно! сум1ш! (ГРС) 1 силами тертя (1-1 два доданки в формул1 (1); за допо-могою я ко ! визначають величину загального град1енту тиску при рус! ГРС в насосно-компресорних трубах (НКТ)).

1 1 1 1 ^ е--|—| - -— |—| + - |—| +- |—| *

рж-г чн' чшсм чи-Чр рж-г

1 ¿РЧ

+ — 1-1 / 1 / Риск 411'* .

Де е - заггльний град1ент тис.су, виражений у- висот1 стовпа ршш.г густиною рж. який приходиться на одинипю довжини труби; & - прискорення в!льного пад1ння; .

1 Л1Р\

- |—| - град!ент тиску, обумовлений подоланням

Рж-г 411'см ваги стовпа сумШ;

1- /<1Р\

- |—| - град1ент тиску, обумовлений силами опору;

Рж-е 411/тр

1 /ОРу

- |—| - град1ент тиску, обумовлений 1нерц1йними

Рж'Е VII/ 1н силами;

1 /ЙРч

-—| - град1ент тиску, обумовлений подоланням

Рж'К Ч1УМ м1сцевих опор1в.

Присутн1сть в ГРП ПАР приводить до зниження величин» м1жфазного натягу на меж1 розд!лу фаз, що сприяе гомогенхза-ц! 1 ГРП, зниженню густини сумш1, прицьому б1льш повно вико-ристовуеться природна енерПя пластового газу аа рахунок зниження в1дносно1 швидксст! руху газово! 1 р1динно1 фаз, 1 створення в1дпов1дно1 структур» ГРП. В1домо, що при подач1 п1ноутворювача на виб1й в!дбуваеться перемшузання його з родиною, при надходжеши газу 1з пласта утворюеться двофазна п1на, яка легко виноситься на поверхню при шендкост1 газу 61-ля башмака труб р!вн1й 0,1-0,2 м/с, тод1 як гля виносу р1дини з вибою свердловини мппмальна швидкхсть мае бути не шмчою 4-5 м/с.

Суть змелшення град1ента втрат тиску на тертя в присут-ност! ПАР моуна пояснити д1«ю ефекту турбулентност1, який покраиуе г!дра';л1чну .;арякт«ри<ш1ку ГРП. Ба: атьма досл1джен-

нями встановлено, ко в потоках, як1 перебусао^ь в умопах турбулентного режиму, мХж лагйнариим п!дшаром 1 турбулентним ял-ром 1снуе ще перех!лнкй вар з1 с»<1 самим режимом (часом лам1-..нарний, часом турбудоктнш! з добре помггккми зривами вихо-р!в). Ефект зниження опору е результатом ззаемодН молекул ПАР з вихорами турбулентного потоку. Домшки ПАР стабШ^уют") в'язк! вихори перех1дного шару, в'язк! вихори вирос-ають не дрсблячись 1 не дифундуючи .1з переходного шару до б1льших розм!р1в, що приводить до потовщення перех1дного шару, потов-щення 1 лам1нар1зацП в'язкого п1дшару.

Важливим питаниям рац1онально! експлуатацП обводнепих газових 1 газоконденсатних свердловин е виб!р методу боро-. ,би з процесами в1дкладення солей 1 корозП. Найб1лып ефектипним е х1м1чний метод, який базуеться на вв'-денч1 в робоче середо ви^е 1нг1б1тор1в солев!дклад1в 1 ко.епп. При правильному ви-бор1 1нг1б1тор1в 1 в1дпов1дно! технолог!! '¡х застосувашш можна поперелити солевШкладаинл 1' короз1ю на всьому шяху руху продукцП свердловини.

Анал1з застосовуваних в даний час на газових та газоконденсатних родовищах технолог1чних схем пер1одичного вводу водних розчин1в ПАР, 1нг1б1тор1в корозП I солевшслаШв в загрубний прост 1р свердловин, дозволив вмвити ряд !х сутте-вих недол!к!в, а саме:

- недостатня для створення як1сно! п1нно! системи концентрация п1ноутворгавача в р1дин1, що видаляетвея, через ад-сорбц1ю ПАР на ст1нках труб при первинному напитана! розчи-н!в;

- складШсть досягнення точного дозування пхноутрорювача (по його активна речовин!);

- на випадок застосування комплексних сумшей,- до яких входять ПАР, 1нг1б1тори корозП 1 солев!дклад1в, -змшування 1х у водному розчин! 1 довготривалий пер!од часу м!я ггриготу-ванням розчину 1 початком процесу виносу риини, може привес-

- 10 -

ти до зниження як1сних характеристик 1нгред1ентов.

. При використакн1 в технологII виносу р!дини 1 аахисту нафтопромислового обладнання в1д корозН 1 солев!дклад!в твердих х1мреагент!в, що подаються на виб1й свердловйн у виг-ляд! брикетХв (стержн!в), видазгадуван! недол!ки в!дсутн1; кр1м того, при наявност1 у свердловйн! паКера або в умоьах бездор!жжя, Эастосування твердих сум1шей е едино можливим.

Досв1д використання твердих ПАР для видалення ргдини а вибою свердловйн показав 1х ефективн!сть, але поруч з тим, було виявлено ряд фактор!в ! обмежуючих умов, коли застосу-• вання твгрдих сум1шей недостатньо ефективне або вкрай утруд- ^ нене.

При виготовленн1 1 подач1 твердих х!мреагент!в на виб!й винйкають труднощ!, пов'язан! з тим, використовуван! в . ::кост! зв'^уючих для сплавления в брикети х!мреагенти (в основному використовувалась карбоксиметилцелюлоза) мають низьк! . температуря плавления, через щэ в л!тн1й пер!од часу розм'яг-чуються, шо утруднюе введения брикет!в у свердловину. При проведенн! роб!т по введению твердого ПАР, необх1дно врахову- . вати наявн1сть зумпфа в свердловин1, величина якого може ко-ливатися в рхзних межах. При значн1и величин! зумпфа (б!льш як 5-7 м) час на сп1нення р1дини на вибо! ! I! видалення ста-новить дек!лька д!б, тому що йде пов!льний процес розчинення ПАР-} П п!дйому в зону барботажа газу через стовп р!дини. В результат! ефективн!сть обробок р1ако знилуеться, а 1нод! зовс!м в1дсуткя. .

Перерахован! недол1ки обумовили той факт, що- вастосуьаи-ня твердих сум1шей в даний час не знайшло широкого застосу-вання. Виршення вшцевказаних проблей дозволило б значно п!д-вшцити ефективн!сть !снуючих метод!в експлуатацП обводнейих газових 1 газоконденсатних свердловйн за рахунок вдосконален-ня в1домих 1 стЁорення нових технолог1чних схем виносу р1дини 1 захисту оОладнання в!д корозII 1 солез!дклад1в з викорис-

- и -

маниям новик комплексных сум!шей Сагатсфунгапонзлыга! дП.

В ДРУГ1Й ГЛ.4В1 вир!шуьться задача по створенню технологи виносу р1дини з вибоТв обводнених газових г газококден-сатних свердловкн з допомогою брикет!в багатофутщ!онально1 дп.

Виходячи 1з технолог1чних 1 техн1чних м1ркувань реалгза-ц!1 технологи виносу р1дини 1з сгердловин, враховуючи вимо-' ги, як1 ставляться до нос!я багатофункц1ональних сумшей I на баз1 вивчення ф!зико-х1м1чних властивостей двоокису ву: лецю в област1 тиск!в 1 температур, необх1дних для отримання брике-Т1в, в якост1 нос1Я комплексних сум!шей була вибрана тлерда вуглекислота (сухий л!д).

Критер!ями вибору форми 1 розм?р!в брикет1в сухого льоду ' були конструктивн! особливост! свердловинного обладнанкя, а також вимоги максимально можливого сксрочекня часу доставки брикет1в на вибгй свердловини I часу вивШ-'ення ппгаутворга-вача, 1нг1б1тор1в корозП I солев!дклад1в. При вибор1 форми брикет!в розглядалися два варгачти його форми: цшпндрична 1 кон1чна. В результат! теоретичних досл1джень встановлено, ио при умов! р!вност1 д!аметр1в брикет1в, швидкасть руху брикета кон!чно1 форми в 1,5-2 рази вище швидкост! шшндричнсго брикета, а час субЛ1мацп кон!ч!гого брикета в 2,45 рази менше часу субл1мац!1 цшандричного. Таким чином, з метою пхдвитен-яя еФективност1 процесу виносу р!дини за рахунок зб1льшення ,поверхн1 субл!мацП брикету та швидкост! доставки його на ви-61Й була вибрана кон!чна форма брикет!в, довжиною-- 0,5 м, середн1м д!аметром - 0,04 м.

Для отримання брикет!в твердого двоокису вуглецю' була створена установка брикетування (льодогенератор), де сухий л1д утворюеться в результат! дроселювання р1дко! вугле.т<сло-ти. яка самошшнно поступав в робочу камеру установки.

В результат! розрахунку процесу отримання брикет!в сухо-

- 12 -

гг льоду в установи! брикетування були визначен!:

- об'ем брикета-нос1я

■■ об'ем породнили брикета

(р1чний об'ему х1мреагент1в)

- маса брикета-нос!я

- коефШент виходу сухого льоду. установки . >

- ьих!д сухого льоду (на 24 кг р!дко1 "углекислота)

-■ продуктивн1сть установки (на 24 кг р!дко1 вуглекислоти)

Густина брикет1в сухого льоду визначалась у стендових умовах як фунюЦя двох- тисков: тиску на вход! в установку 1 тисчу в робоч1й камер! установки брикетування. Д1апазон зм1ни густини - в!д 1400 до 1500 кг/м3.

Брикети по насосно-компресорним трубг;< доставляються на виб1й свердловин, де сухий л1д випаровуеться (з видыенням додаткового г^зуючого агенту), вив!льняючи п!ноутворювач 1 1нг1б1тори корозп та солев1дклад!в. Шноутьорювач утворюе з водою двофазну п!ну, яка при надходжешп газу 1з пласта вино-ситься на поверхню.'

Перед проведениям технолог1чного процесу по виносу р!ди-ни,- на свердловин! проводяться зам1ри дебШа газу 1 р1дини, зам!ршться устев! тиски, в1дбирают:ся проби р!дини, визнача-еться 11 густина ! м!нерал1зац!я. Для визначекня об'ему р1ди-ни, що скупчилася на вибо! свердловини, бегпосередньо перед проведениям роб1т глибинним манометром знимавться епюра розп-ред1лення тиасу по стовбуру працюгачо! свердловини. По результатам досл!джень визначаеться рецептур^ застосувано! комплексно! сум!ш! 1 необхадна к1льк1с-ть х1мреагерпв. К!льк1сть ПАР. необ\1днсл для вигапекла р1динч. !з свердловини, розрахо-вуеться по 'Чэр1-ул1:'

0,000416 М3;

0,000071 М3; 0,65 кг;

0,44;

10,5 кг;

15 брикет1в.

- 13 -с-У

в...... , / 2 /

а

де 6 - к1льк1сть п1ноутворювача, кг;

с - масова концентраШя ПАР в р1дин1, що видаляеться (по лабораторним даним), кг/м3;

а - активна частина п1ноутворювача, дол1 од.;

V - об'ем р1дини, що скупчилася на вибо!, м3.

К1льк1сть 1нг1б1тор1в корозИ 1 солев1дклад1в визнача-еться з оптимального сп1вв1дношення, визначеного по результатам лабораториях досл1джень.

Для проведения технолог1чнгго процесу по виносу р1дини з вибо!в газових 1 газоконденсатних свердловин необх1дно вико-нати сл!дуюч1 операцП:

1) виготовити на установи! брикетування необх!дну к1ль-к!сть брикет 1 в багатофункщонально! д1!;

2) завантажити брикети у встановлений на уст1 свердлови-ни лубрикатор; к1льк!сть завантажуваемих брикет!в залежить в1д конструкцП лубрикатора;

3) перевести сгердловину на роботу по затрубному прост1-

ру;

4) в!дкрити буферну та . центральну засувки для спуску брикет!в на виб1й свердловини;

5) через 1,5 години п!сля спуску останнього брикету пус-тити свердловину у роботу по. насосно-компресорних трубах;

6) контроль за ходом технологичного процесу зд!йснюеться шляхом вим!ру тисков на уст! свердлсрини до часу '¡х повно! стабШзацП; *

7) п1сля занижения процесу виносу ршши зам1ряти деб!-ти газу та р1дини 1 ризначити висоту стовбу р1дини н? вибо'1, зиявши елюру розпредыення тиску по стволу НКТ.

4 подальшому затри деб^в гаэу та ршг'и проводятюя

через кожн! три доби, а затр тиск!в на уст1 - кожну добу, до виходу свердловини на попередн1й (3 р1диною на вибо!) режим роботи, п1сля чого технолог!чний процес мае бути повторений.

Для використання в запропоновашй технологи були роз-роблен1 три багатофункц!онзльн! сумш1 для виносу р1дини 1 захисту обладнання в!д корозП 1 солев1дклад1в.

Основн! параметри, як1 визначають умови ефективност1 аастосування розроблеких сум!шей, були визначен!.в результат! експеримептальних досл1джень в лабораторних ! стендових умо-вах. Для оц!нки п1ноутворюючих властивостей ПАР були викорис-тан! кратн1сть п1ни, яка представляе собою в1длошення об'ему п1ни до об'ему розчину, який використано на П утворення, !^ ст!йкость, шни (величина, обернена об'ем^й швидкост1 вид1-лення 50% п!ноутворюючо! р!дини). Швидк1сть висх1дного потоку (и/с) ! виносна здатн1сть (м3/добу) п1ноутворюючих сум!шей визначалась на модельн!й свердловин!, що являе собою верти-кальну колону з внутр!шним Д1аметром 0,062 м, нижня частина яко! обладнана вузлом вводу р1дини ! пов1тря. Досл!дження проводились при пост!йних технологхчних параметрах (розх1д р!дини 1 тштря, тиск на стенд! внизу колони), як1 щдтриму-вались за допомогою систем п!дтримання розходу пов1тря 1 тиску.

Ефективн1сть 1нг1б!тор!в солев1дклад!в ! корозП оц1ню-валась по величин! захисного ефекту в!д солев!дкладання, за-хисного ефекту в1д корозП ! швидкост! корозП.

Оптимальне сп1вв!дношення :аж ПАР та 1нг1б1торами у брикет!, при якому сум!ш мае оптимальн! показники ст1йкост! п1ни 1 захисних ефект!в в!д Kopo3.il та солев!дкладення, вйзначен1 експер1ментально.

Перша комплексна сум1ш включае п1ноутвор:овач ! !нг1б!тор солев1дклад1в - фосфоксит, 1нг1б1тор корозП - м1крокапсули з гудроном рослинного масла (ГРМ) 1 сухий л1д. Яосфоксит являе собою сум!ш триетанолам!нових солей складних еф!р1в фосфорно!

кислоти 1 оксиетилованих на 5-10 молей, окису етилену видах жирних спирт!в, з.числом атом 1 в Е/глецо вМ Ю до 20.

М1крокапсули ГРМ мають здатисть вив1льняти пом1п>ений в них 1нПб1тор корозп. Як показали'лабораторн!'досл1дкення,' м1крокапсули р!зних розм1р1в вив1льняють 1нПб1тор корозП при температур! 6С-120 °С протягом 1-6 годин. П1д час виносу р1дини з вибою свердловини мжрокапсули, як! мгстять ГРМ, ру- • хаються у висх!дному потовд, але в насл1док закону седимента-ц11, швидк1сть пересування мгкрокатсул по стволу свердловини в1дстае в1д швидкост1 пересування ГРП. В зв'язку з цим, три-* вал1сть перебування в свердловин1 мхкрокапсул з ГРМ перевищуе ■ час виносу П1ни з вибою. Таким чином, наявн!сть в склад1 бри-кет!в м1крокапсул з ГРМ не тоьки сприяе зшя.сенто короз1йно'1 активност1 м1нерал1зовано1 р1дини, яка 'виносйться з вибою, але за рахунок тог», що частина мжрокапсул (б1льшого фрак-щиного складу) деякий час залишаеться поблизу вибою, забез-печуеться надходження 1нг1б1тора корозП в агресивну р1дину, яка знову скупчуеться на вибо'1 свердловини. Вивьчьнення 1нг1-б1тора 1з м!крокапсул по часу досягае 6 годин, в!дпов1дно, при рус1 ГРП дс складу якого входять ¡.икрокалсули, В1д корозП буде захищатися не ?1льки внутршня поверхня ■НКТ, але й наземне газопромислове обладнання I комун1кац11 збору та п1д-готовки газу.

В результат! ■ доопджень по визначгчню ст1йкост1 Шни, утворено! фосфокситом в р1динах р1зно! м1нерал1зац11, в при-сутност1 конденсату 1 без нъого, були зизначен! оптимальн! концентрацИ фосфскситу в р1дшп, що видаляеться. При оптимальному сп1вв1дношенн1 компонент1в (встановленному експери-ментально), сум1ш мае високу кратн1сть 1 ст1й.ч!сть п!ни, г;о дозволяе використати П для дидалення високсм1нерал1зованкх пластових р1дин при наяност! в них газсконденсату. •1гк нап-ркклад, для . пр1сно'1 води краписть 1 ст1йк1сть дор1вко:оть в1дпов!дно 4,17 та 37 с/см3, длй ргдинн з емхстсм юн1з Са2+-

1 Мг2+ б1ЛиШе 1,0 г/л 1 об'емним вкистом конденсату до 502 -3,0 1 24 с/см3. в!дпов1дно. Сум1а забезпечуе достатньо високу швидк!сть висх!дного потоку - 0,18 м/с, захисний ефект в1д .. корозП становить 92У., . захисний ефект в!д солев1дкладання -907..

Друга сум1ш для виносу р!дини 1 захисту обладнання в1д солев!дкладання та корозП М1стить в якост1 п!ноутворювача сульфатний чорний луг, 1нг1б1тор солевгдкладання - гексамета-фосфат натр1ю - .(НаРОз)б, 1нг1б1тор корозП - п1ридин1й КП1-1 1 сухий л1д. Кр1м того, для п!двищення ефективност1 процесу виносу р1дини за рахунок з51льшення виносно! здатност!, сум!ш м1стить в соб1 аяюм1н1еву пудру 1 каустичну соду в оптималь-• ному сп1вв1дношенн1 5,5 до 1. В умовах вибок свердловини порошок каустично! соди, при взаемодП з водою 1з розчину ПАР утворюе розчин лугу, який реагуючи з оксидною пл!вкою на по-верхн1 частинок алюмШево! пудри, розчиняе цю захисну шпв-ку. Очищена в1д оксидно! пл1вки поверхня частинок алюм!н!ево! пудри !нтенсивно взаемод!е з водою 13 розчину ПАР, при цьому вщцляються (р!вном!рно по вс1й площ1 вибою свердловини) др1бН1 бульбашки газопод1бного водню, як1 разом з газом, що поступав 13 пласта, додатково газують розчин ПАР, зменшують його густину, що'сприяе б1льш ефективному виносу утворювано! пхни на поверхню. Кр1м того, розчин лугу, як1й утворився, яв-ляючись стаб!л1затором п1ни, зб1лыпуб II пхноутворюючу здат-Н1СТЬ.

Експериментальн1 досл1дження, проЕеден1 при оптимальних концентращях сульфатного чорного лугу в р1дин1, що видаля-еться, дозволили.зробити висновок про те, що сумш може бути використана для видалення р1дин, як1 м1стять до 257. конденсату (по об'ему) при вм1ст1 10н1в Са2+ 1 Мг2+ до 1,0 г/л. Сумш забезпечуе значну величину захисних ефект1в в1д корозП 1 со-лев1дклгдання - до 967., швщиисть висх1дного потоку - 0,19 м/с, вииосна здатн1сть до 3,5 м3 на добу.

- 17 -

Третя сум!ш вклочае в себе гпноутворювач (превоцел або сульфонол НП-1 або 0П-10), сухий л!д, кристал!чну сульфам1но-ву кислоту 1 карбонат лужного або лужноземельного металу.

При розчиненн1 кристал1чно1 сульфам!ново1 кислоти у вод1 в1дбуваеться н взаемод!я з карбонатом лужного, лужно-земель-ного металу . в результат! чого утворюються водорозчинн! со-л1, 1 р1вном1рног по вс1й площ! вибою свердловини вид1ляються бульбашки вуглекислого газу, ягл разо1 з газом, який видхлив-ся сухим льодом, забезпечують б1льш ефективне газування роз. чину ПАР. В результат! цього, п!двишуеться п1ноутвсоююча здатн!сть сум!ш1 !, п:на, що утворилася, швидко виноситься на поверхню. Кр1м того, необх1дно в1дм!тити, що реаквдя взавмо-дП сульфам1ново1 кислоти з карбонатом любо! з вищевкаганих речовин в1дбуваеться лишень при П розчиненн1 у вод1, тобто при контакт! брикету з видаляемою !з свердловини водсю,. але не ивидше.

Х1м1чн! реакцП вза!модП сульфам1ново1" кислоти з карбонатами метал1в мають сл1дуючий вигляд:

2Н30з-№г + МагСОз - г^Оз-Жг + Н20 + С02| гНБОз-МНг + СаСОз - Са(50з-М2)2 + НгО + сад Анал!з проведених досл!джень показав, що сум1щ маз най-вищу, по в!дношенню до двох вшцезгаданих, виносну здатн1сть -до 4,4м3 на добу ! дозволяе видаляти 13 вибо!в свердловин ви-соком!нерал!зован1 р1дини з об'емним вм1стом конденсату в них до 507..

Для оц1нки п1ноутворюючих влаотивостей суммей е умовах пластових температур були проведен! експерименталыи роботи по внвченню впливу температури на ст!йк!~ть п1ни, утворено! запропонованими ПАР. Результата св1дчать, що фосфоксит 1 сульфатний чсрний луг збер!гаоть сво! властивост! в умовах високих пластових температур (30-100 °С), а области впкорис-ташш сумш1 на баз1 сульфонолу е овердловини з тлш^оатурса на вибо? не вице 70-80 °С.

- 18 - .

Проведений комплекс досЛ1джень дозволяе, в залежноста в!д геолог!ччга 1 технслоГ!Чних умов, вибрати комплексну ба-гатофункц!ональну сум!ш для використання в розроблен1й техно, • логП виносу р1дини 1 ьахисту нафтогазопрсмислового обладнан-ня в!д корозп 1 солев1дкладення.

В ТРЕТ1Й ГЛАВ1 подан! результата впровадження технологи виносу р!дини з допомогою брикет ¿в багатофунущонально! д!1 ' на родовищах Украши ! Польско! республ!ки.

На родови ш Укра!ни протягом 1990 року технолог!я проводилась на обводнених гагових ! газоконденсатних. свердлови-нах Рибальского родовища Охтирського НГВУ 1 Матлахзвського, . Скороход1вського родовищ НГВУ "Черн!г!внафтогаз". В результата анад1зу геолого-техн1чних параметров були вШбран! сверд-лсзини, як! знизили .свои ,продуктивн!сть в результат! обводнения. Зниженню продуктивное^ ! скупченюо рхдини на вибоя* свёрдловин спрчяло те, до р ус1х свердловгнах башмак фонтая-них труб знаходиться практично на р!вн1 покр!вл! продуктивного пласта. Ргзрахован! для вибцрних в результат! анал1зу свёрдловин, швидкостз газових гожтв б1ля башмака труб (0,8 - 3,2 м/с) 1 значения параметра Фруда (0,7 - 6,5) знаходлться нижче критичних величин 1 для примусового видалення р!дини на цих свердловинах була впроваджена технолог!я вииосу р1дини а внкористанням брикет!в баг£.тофункц!окально! дП. Всього будо , проведено 10 свердло^ино-операц!й.

Анапз даних г1дродинам!чних Дослдаень, проведених до 1 п!сля процесу виносу р1дини,. дозволив визначити рецептуру 1 необх!дну к!льк!сть х!мреагент!в, а по змШ об'ему р1дини на вибо! судити про усп1шн!сть проведеного процесу. Характер зм!ни устевих тисков в час1 при проведе..н! технолог!! виносу р!дини дозволив зробити висновок про залежь!сть тривалост! ро"рд5леного техшжг!чнсгс процгсу в!д глибини свердловинч. Цеп период вк.жпае ча~ дсставки брикет!р на виб!й, час субл!-

мацП 1 утворення двофззно! ninn, 1 час безпсеереднього вино-су р1дини. •

Bei 10 проведених свердловино-операц!й зиявились yenim-ними, р!дина була видалена 1з вибо!в, на свердловинах отрима-но прир1ст деб1т1в газу в1д 2 до 7 тис.м3 за добу. Пер!одич-н1сть застосування технолог!! визначалась по моменту виходу на попередн!й (до проведения технолог!!, з р1диною на вибо!) режим роботи свердловини.

Для проведения технолог!чних nponeciB на п!дприемств! нафти ! газу Польско! республ!ки були вибран! свердловини N 9 (родовище Зах.Пшемисль) i N 144 (родовище Сх!дн.Пшемисль). Свердловина N 9 перед впровадженням технолог!! виносу р!дини (01.1991р.) через надм1рне накопичо-ння piß.щи в стовбур1 при-пинила роботу. В результат! ггдродняамг-ших дссл!джень було визначено р!вень р!дини в свердловин! i розраховано необх!дну к!льк!сть xiMpeareHTiB. Виходячи з характеристики пластово! р!дини, в якост! п!ноутворюючо! було вибрано сумш, що mictii-ла в соб! сульфонол НП-1 (4,0 кг), кристал!чну сульфам!нову кислоту (3,5 кг) i карбонат натр!ю (1,9 кг). В результат! проведения технолог!чного процесу !з свердловини було видале-но 0,45 м3 р!дини, деб1т газу п!сля.обробки становив 17,0 тис. м3 на добу, що становить ном!нальний добовий добуток свердловини безводного nepiofly експлуатацп.

Деб1т свердловини N 144 становив на початок досл!джень 15,8 тис. м3 на добу, швидклеть газового потоку б1ля башмака насосно-компресорних труб не перевищувала 3 м/с. Об'ем р!дини в стовбур! свердловини, визначений по результатам г!дродина-м!чних досл!джень, становив 1,2 м3, необх1дна к!льк!сть xiM-реагент1в: сульфонол НП-1 - 2,6 кг„ сулъфатнова кислота -2,25 кг, карбонат натр!ю - 1,2 кг. Враховуючи ц! дан1, було проведено технолог1чний процес, в результат! якого з вибога винесено 0,5 мэ р!дини, деб!т газу Büpic з 15 до 30 тис. м3 на добу.

- 20 -

Технология виносу р1дини з вибо!в обводнених газових 1 . газоконденсатних свердловин з використанням брикет1в багато-' функшонально! дЛ в 1987 роц1 була здана в1домч1й ком!с11 .(КД 39-0147139-217-87). В результат! впровадження технолог!1 на родовищах Укра!ни ! Польско! республ!ки додатково видобуто 17 млн. м3 газу.

ВИСНОВКИ I РЕКОМЕНДАЦII. 1. В результат! анал!зу сучас-. ного стану проблеми експлуатац!! обводнених газових ! газоконденсатних свердловин встановлено, що вдосконалення ф!зи-ко-х!м!чного методу боротьби з ускладненнями можна досягнути эа рахунок розробки нових багатофунюЦональних (вюиочаючих п!ноутворювач, !нг!б!тори корозП ! солев1дкладання в твердому вигляд!) сумшей ! створення ефективного нос!я сум!шей на виб1й свердловин.

2. Виходячи !з технолог!чних ! техн1чних м1ркувань реа-лхзацП технолог!! експлуатацП обводнених свердловин ! вра-ховуючи вимоги, виставлен1 до нос!я комплексних сум1шей впер-ше запропоновано використовувати в якост! нос!я твердих сум!-шей на вибп! свердловин тверду вуглекислоту (сухий л!д).

3. Запропонована спец!альна установка брикетування (ль-одогенератор) для виготовлення брикет!в сухого льоду, як1 ви-користовуються для доставки багатофункЩональних сумшей- на виб!й свердловин.

4. Вперше розроблена технолог1я виносу р1дини з вибо!в газових ! газоконденсатних свердловин з допомогою брикет!в багатофункщонально! д1'л.

5. Запропоноваш ! захищен! авторськими св1доцтвами три комплексн1 багатофункцшналып cyмiшi для використання в тех- . нологдх виносу ршши 1 захисту нафтогазопромислового облад-нання в1д-процес!в корозП ! солев1дкладення.

6. Експериментально, на основ! лабораторних ! стендових досупджень,. визначен! як!сн1 характеристики ! область засто-

сування розроблених сум1шей з залежност! в!д ф:зико-х1м1чних властивостей пластово! р!дини 1 пластово! температуря.

7. Промисловими випробуваннями технологи виносу р1дини на' родовищах Укра!ни та Польско! республ1ки встановлена П 'висока ефектившсть. для газових 1 газоконденсатних свердло-вин, як1 знизили свою продуктивн1сть в результат! скупчення р1дини на вибо!.

ОСНОВНЫЙ ЭМ1СТ ДИСЕРТАЦП опубл1ковано в наступних роботах:

1. Терьох1н Г.Д., Ягодовський СЛ. Винос р1дини з вибо'1в газоконденсатних свердловин. / Проблеми тдвищення нафтов1д-дач1 родов шц Укра!ни 1 Б1лорус11: Сб. наук, праць - Ки!в, Укрд1пронд1нафта, 1986. - с.84-88.

2. Винос р!дини з вибо!в газових 1 газоконденсатних свердловин / Ягодовський С.I., Балак!ров Ю.А., Св1тлицький В.М. - Доп. всесоюзно! науково-техн1чно! конференцП "Термо-газодинам1чн1 процеси 1 системи !х контролю при розв1дид, ви-добутку 1 транспортуванн1 газу 1 нафти". - Харк1в, 1989.-с.167-171.

3. Балак!ров Ю.А., Ягодовсысий С. I., Рябов Ю.Г. Винос р1дшш.з .вибо!в газових 1 газоконденсатних свердловин. -"Нефтяное хозяйство", 1991, N 6, с.17-18.

4. Балашров Ю.А., Ягодовський С. I. Технолог1я виносу р1дини з вибо!в обводнених свердловин брикетами п1ноутворюва-ч1в та 1нг1б1тор!в корозП. -"Нефтяное хозяйство", 1991, N б, с.24.

5. Ефектившш п1ноутворювач для видалення р1дини 1а свердловин 7 Ягодовський с.1. - Доп.м1жнародного симпоз1уму по проблемах розробки родовшц з важковидобувними запасами нафти ! газу, бур!ння та експлуатацП свердловин. --м.Яремче, 1993.- с.203-205.

- 22 -

6. A.c. N 1435766 (CPCP). Сум1ш для видалення р1дини а вибою свердловини. Балак1ров Ю. А., КирпаВ.В., Ягодовський • С. I., та îh. - Опубл. в Б.В., 1988, N 41.

7. A.c. N 1587178 (СРСР). Сум1ш для видалення.р!дини з вибою свердловини. Ягодовський С.I., Хотульов Г.П., Балак1ров Ю.А. - Опбл. в Б.В., 1990, tf 31.

8. A.c. N 1633293 (СРСР). Cnoci6 освоения нафтових та газових свердловин. Св1тлицький В.М., Ягодовський С.I., Бала-KipoB Ю.А., Рябов Ю.Г. (Не п!длягае опубл1куванню в1дкритим друком).

9. A.c. N 1760095 (СРСР). Шноутворююча сум1ш для вида-лення р1дини а вибою свердловини. Ягодовський С. I., СвИлиць-кий В.М., Бантуш В".В., та îh. - Опубл. в Б.В., 1992, N 33.

С.I. Ягодовський