автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Совершенствование методов предепреждения образования комплексных осадков с сульфидом железа при добыче нефти

г 1 ОД

На правах рукописи

ГАРИФУЛЛИН ФЛОРИД САГИТОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ОСАДКОВ С СУЛЬФИДОМ ЖЕЛЕЗА ПРИ ДОБЫЧЕ НЕФТИ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.15.06 - Разработка и эксплуатация

нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УФА- 1996

Работа выполнена в Башкирском научно-исследовательском и проектном институте нефти (БашНИПИнефть ) и нефтегазодобывающем управлении Краснохолмскнефть Акционерной нефтяной компании "Башнефть"

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ : - доктор технических наук, профессор, заслуженный изобретатель РФ и РБ ВАЛЕЕВ М.Д.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

-доктор технических наук, профессор АНТИПИН Ю.В. -кандидат технических наук, с.н.с. НИЗА MOB К. Р.

ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ: Удмуртнипинефть

Защита состоится " 4 " июля 1996 г. в 1100 час. на заседании Диссертационного Совета К 104.01.01 при Башкирском научно-исследовательском и проектном институте нефти по адресу : 450077, Республика Башкортостан, г.Уфа-77, ул.Лешша,86.

С диссертацией можно ознакомиться в фондах Башнипи-нефти

Автореферат разослан " 3 " июня 1996 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета кандидат reo лого-минералогических наук Ю. В. Го луб ев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одной из важнейших проблем эксплуатации нефтяных месторождений в поздний период эксплуатации является обеспечение высоких уровней добычи и максимальное использование природных ресурсов нефти.

Основным методом поддержания пластового давления разрабатываемых нефтяных залежей в стране является закачка воды в пласт. С помощью этого метода добывается до 90 % всего объема нефти в России. Однако, добыча нефти сопровождается при этом методе возрастающими объемами попутно-добываемой воды, с которой связан ряд проблем, в том числе образование твердых отложений сложного состава в нефтепромысловом оборудовании.

Разработка нефтяных месторождений республики Башкортостан, Куйбышевской, Оренбургской областей, Пермского Прикамья, Удмуртии в значительной степени была осложнена образованием асфальтено-смоло-парафиновых отложений ( АСПО ), отложениями солей, состоящими, преимущественно, из гипса.

В последние годы проблема образования осадков еще более обострилась в связи с резким увеличением количества скважин с отложениями сложного состава. В данных отложениях обнаружены гипс, карбонаты кальция, магния, сульфиды железа, асфальтены, смолы, парафины, а так же элементы породы пласта. ~

Образование осадков комплексного состава является причиной снижения или полной потери производительности скважинных насосных установок и возникновения на нефтепромысловых объектах аварийных ситуаций. Отложение осадков сложного состава происходит на стенках нижних участков эксплуатационных колонн, в приемных и рабочих органах электроцентробежных и штанговых насосов, на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб. Осадки сложного состава вызывают неравномерный износ рабочих органов электроцентробежных насосов,что приводит к возникновению вибраций, разрушению узлов и наиболее сложной аварии - полету установок на забой скважины.

Скопления рыхлых осадков наблюдаются на забоях добывающих и нагнетательных скважин, в резервуарах и от-

стойниках системы сбора и подготовки нефти. Работы, связанные с ликвидацией последствий отложения осадков сложного состава, требуют значительных издержек производства по времени и капитальным затратам.

По НГДУ Краснохолмскнефть, согласно ориентировочным расчетам, снижение текущего отбора нефти по причине 1 осадкообразования сложного состава составляет около 10.0 -

15.0 тыс.те. в год. При этом объемы потерь имееют тенденцию к возрастанию.

Несмотря на применение разнообразных ингибиторов со-леотложения, проблема продолжала оставаться нерешенной. Разработанные методы оценки насыщенности попутно добываемых вод сульфатом кальция, карбонатом кальция, методы предотвращения процесса отложения неорганических солей в подземном оборудовании довольно успешно применяются на промыслах. Однако причины и условия появления сульфида железа в осадках добывающих скважин были ма-лоизучены, а эффективные методы предотвращения образования этих осадков не были разработаны.

ЦЕЛЬЮ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ является разработка технологии предупреждения образования комплексных осадков в добывающих скважинах ( ДС ) и объектах системы сбора и подготовки нефти на базе исследования причин, места и характера их отложений.

ОСНОВНЫМИ ЗАДАЧАМИ исследований явились:

1. Исследование закономерностей и условий образования осадков сложного состава в подземном оборудовании добывающих скважин и аппаратах системы сбора и подготовки нефти.

2. Изучение группового состава и кристаллической структуры отложений.

3. Разработка статистической модели осадкообразования с применением теории адаптации и обучения и прогнозная оценка отложений в скважинах.

4. Выбор принципиальных направлений и разработка технологий предупреждения образования сложных осадков.

4.1. Подбор эффективных композиций химреагентов для

предупреждения осадкообразования.

*

4.2. Выбор методов дозирования композиционных составов реагентов в системах добычи, сбора, подготовки и поддержания пластового давления (ППД).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Установлен групповой состав комплексных осадков, классифицированный на гипсоуглеводородные, гипсосуль-фидо-углеводородные и карбонатосульфидоуглеводородные виды, которые в свою очередь подразделены по кристаллическому строению, цвету и прочности.

2. Выявлен кругооборот в системе добычи, сбора и закачки пластовой воды сульфатвосстанавливающих бактерий ( СВБ ), сероводорода (НгБ) и ионов железа (Ре+2+3). Наибольшее скопление СВБ наблюдается в призабойной зоне пласта ( ПЗП ) нагнетательных скважин ( НС).

3. Получена статистическая модель, позволяющая прогнозировать вид отложений в зависимости от химического состава попутно добываемой воды, наличия НгБ, Ре+2+3.

4. Установлено, что наличие Ре+2+3 в пластовой воде приводит к интенсификации образования сложных осадков. Отложения сульфатов и карбонатов в присутствии сульфида железа ( РеБ ) наблюдаются при пониженных значениях коэффициентов пересыщенности вод по сульфатам ( 0.6 ... 0.86 ) и карбонатам (-0.2... 0 ).

5. На базе лабораторных исследований разработаны композиции химреагентов и их концентрации для предупреждения образования комплексных осадков хелатообразующими ингибиторами солеотложений и бактерицидами.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

1. Разработаны технологии предупреждения образования сложных осадков, включающие закачку композиций реагентов в ПЗП добывающих скважин и подачу бактерицидов в систему ППД. Внедрение технологий позволило на 2 ... 3 порядка уменьшить количество СВБ, в 2...3 раза снизить содержание ШБ и Ре+2+3 и повысить межремонтный период работы (МРП) скважин в 2.5 ... 3 раза.

2. Установлено отложение твердых комплексных осадков на приеме насосов и нижней части НКТ добывающих скважин, аппаратах системы сбора и подготовки нефти, а также рыхлых осадков на забоях ДС и НС.

3. Предложены и внедрены в производство методы предупреждения коррозии оборудования, включающие раздельную закачку в пласты пресной и сточной вод, а также герметизацию перекачивающих агрегатов. Методы позволили значительно уменьшить осадкообразование, благодаря снижению содержания Ре+2+3 в воде. I

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Результаты промысловых исследований процесса осадко-накопления в скважинах легли в основу стандарта предприятия СТП 0.3-008-01-96 по технологии предупреждения образования комплексных осадков.

Технологии закачки композиций реагентов внедрены на 5 скважинах НГДУ Краснохолмскнефть с общим экономическим эффектом 6633 т.руб. в ценах 1994 г. В результате внедрения технологии достигнут рост МРП с 181 до 379 сут.

Экономический эффект от внедрения технологий закачки бактерицидов по НГДУ Краснохолмскнефть только за 1994 г. составил 9079 т. руб. в ценах 1994 года. Внедрение технологии раздельной закачки пресной и сточной вод на месторождениях, за счет снижения коррозии и осадкообразования, позволило получить экономический эффект за период с 1990 по 1995 г. только по двум БКНС в размере 15954 т.руб. в ценах 1995 года.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения работы докладывались на конференции молодых специалистов и ученых АНК Башнефть, технических советах НГДУ Краснохолмскнефть, методсове-тах БашНИПИнефти, конференции по применению реагентов в процессе добычи нефти и газа( г.Уфа, 1989 г.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения диссертации изложены в 12 печатных работах.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из введения, четырех основных разделов, выводов и рекомендаций; включает список литературы из 140 наименований и 3 приложений , 25 рисунков и 21таблиц. Объем работы составляет 147 страниц машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проанализированы причины, условия и закономерности формирования комплексных осадков в нефтепромысловом оборудовании.

Разработка нефтяных месторождений поддержанием пластового давления закачкой воды в предыдущие годы была неизбежно связана с использованием для этих целей пресной воды. Дефицит сточной воды для поддержания пластового давления заставлял использовать для этих целей неподготовленные поверхностные воды. Итогом их использования явилось заражение пластов сульфатвосстанавли-вающими бактериями, продуктами жизнедеятельности которых является сероводород. Вступая в контакт с ионами железа НгБ образует сульфид железа РеБ, создающий множество проблем в нефтедобыче.

По истечении 5 ... 9 лет после закачки в пласт пресной воды, как показал опыт эксплуатации месторождений НГДУ Краснохолмскнефть, начинается интенсивный- процесс со-леотложений ( СаЗО-») в нефтепромысловом оборудовании. Через последующие 3 ... 8 лет состав твердых осадков становится комплексным, включающим карбонат кальция (СаСОз), сульфид железа"(РеБ) и асфальтосмоло- парафиновые вещества - АСПВ.

Изучение группового состава отложений позволило выделить три основных вида: гипсоуглев о дородные, гипсосуль-фидоуглеводородные и карбонатосульфидоуглеводородные. Соотношение указанных видов осадков примерно соответствует 10 : 20 : 70 %.

Каждый вид осадка имеет разновидности по кристаллическому строению. Различаются осадки с крупными (до

50 мм) и мелкими (до 5 ... 7 мм) игольчатыми кристаллами гипса, крупно (до 15 мм) и мелко (до 2 мм) зернистым строением. Наличие РеБ и АСПВ придают осадкам бурый цвет.

Различаются осадки и по степени твердости. На забое ДС и НС, а так же в отстойниках системы сбора и подготовки нефти, скапливаются рыхлые осадки, легко поддающиеся размыву струей, а на приеме насосов и в нижней части колонны НКТ - твердые осадки, которые можно удалить лишь химическим способом.

Предупреждение образования осадков сульфатов и карбонатов достигается применением ингибиторов солеотложе-ний. Для предупреждения же комплексных осадков их применение в присутствии ионов железа малоэффективно. Требуется, либо повышенный, почти на 200%, расход ингибиторов, либо применение новых композиций химреагентов. Возможно также применение реагентов, связывающих ионы железа, или подавляющих СВБ, т.е. хелатообразующих веществ или бактерицидов.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ выполнен статистический анализ промыслового материала по эксплуатации осложненных скважин.

Большое разнообразие условий образования сложных осадков и их видов не позволяет производить априорный прогноз осложнений и разрабатывать технологию их предупреждения. Многофакторный характер процесса диктует необходимость применения методов математической статистики при обработке исходного материала.

Целью обработки материала является прогноз вида комплексного осадка в зависимости от химического состава попутно добываемой воды, содержания Нг5 и Ре+2+3.

Статобрабопса была основана на методах адаптации и обучения, позволяющих формализовать опыт и прогнозировать процесс или его конечный результат по ряду признаков.

В обработку вошли данные по 117 скважинам, из которых отбирались осадки и пробы воды, с целью их химического анализа.

Определялись плотность воды, водородный показатель рН, ионный состав, содержание НгЗ, Ре++- Ре+++. Сами осадки распределялись по составу компонентов Са304 , СаСОз и РеБ. Кроме того, рассчитывались коэффициенты пересыщен-

ности вод сульфатами 804 и карбонатами СОз, характеризующих склонность вод к осадкам соответствующего вида.

За исходные признаки X,- были приняты Х1 - удельный вес воды (Хлтах =1.19 г/см3), Хг- содержание 804Хипах = 3,187 г/дм3), Хз- содержание НСОз( Хзтах =0.5673 г/дм3), Х4- содержание Са++( Х^тах = 22.800 г/дм3), Х5- содержание Mg+(X5max = 18.240 г/дм3), Хб- содержание Ре +2+3 (Хбтах = 91.9 мг/дм3), X?- содержание Нг8 (Х7тах = 62 мг/дм3), Хз- коэффициент 804(Х8тах = 2.78 ), Х9- коэффициент СОз(Х9тах = 2.94).

На основе корреляционной матрицы были найдены собственные числа Д,- и построены собственные вектора г/;, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1

Х| Х2 Хз Х4 Х5 Хб X? Хз Х9

>.,=2,86 0,2 0,42 0,48 0,29 -0,22 0,44 0,44 0,04 -0,14

>.2=1,72 -0,31 0,46 -0,26 0,59 0,37 -0,29 0,03 -0,14 -0,19

>•3=1,2 0,57 -0,02 -0,11 0,06 0,55 0 0,28 -0,07 0,51

>м=1,04 0,18 . 0,1 -0,04 0,03 0,2 -0,02 -0,19 0,92 -0,2

>-5=0,83 -0,4 0,15 0,04 0,2 -0,25 0,05 -0,11 0,26 0,79

>-6=0,47 -0,56 -0,16 0,02 -0,31 0,38 0,18 0,59 0,17 -0,14

>.7=0,42 -0,12 -0,02 -0,04 0,07 0,36 0,76 -0,5 -0,15 -0,02

>-8 = 0,31 -0,1 0,1 0,8 -0,15 0,36 -0,33 -0,28 -0,08 0,05

>-,= 1,16 0,04 0,74 -0,22 -0,63 -0,01 0,02 -0,07 -0,07 0,06

С целью устранения корреляционной связи между исследуемыми величинами, т.е. для выделения независимых факторов был применен метод главных компонент, которые определяются выражением

п

£=2 АУх-'> и = 1-п (1)

;=1

Зависимость отложении сульфида железа от отложений карбонатных солей

/ /р

100

75 50

5 О

О 25 50 75 100

Соли. С03; %

Уг = 85 - У]-Рис. I

. ю-

•4«

• • • •«

• • • • о • -< N '

Величина Ац определяется

А^--------------(2)

X ¡шах

где Хатах - максимальное значение признака в выборке. Анализ совокупностей чисел 2,- показал наибольшую значимость четырех главных компонент.

Расчеты по Бур а ев ск ому, Четырмановскому, Орьебаш-скому и Игровскому месторождениям нефти позволили получить уравнения линейной регрессии по 4 главным компонентам с погрешностью ± 24%

У1= 28.12 - 27.9821- 21.6922+ 26.142з+ 0.7624 ( 3 ) У2= 23.26 - 19.2121- 22.9222+ 24.592з+ 6.9424 ( 4) Уз= 32.94 + 46.4821+ 45.8922- 50.122з+ 3.424 (5 ),

где У1- содержание в осадке СаСОз, %;

У2- содержание РеБ, %;

Уз- содержание Са304, %.

Регрессионный анализ позволил также получить устойчивую обратную связь между содержанием в отложениях РеЗ и СаСОз:

У2= 85 - У1 , (6)

На рис.1 показана зависимость отложений сульфида железа от отложений карбонатных солей.

Расчеты информативности главных компонент сведены в табл.2.

Информатив.: 21 = г2 : г3 :

0.83 0.37 1.05 0.206

1.097 1.07 1.01 0.12

1.48 1.01 0.45 0. 64

Ввиду небольшой информативности главных компонент Ъ з и 7а функции Уь Уг и Уз рассчитывают по первым двум главным компонентам Zl и Ъг. Согласно уравнениям 3, 4 и 5, сформулированы правила:

1. При Ъ 1 > 0.6 и Ъ 2 < -0.2, с вероятностью более 75 % в осадках будет присутствовать СаБС^ .

2. При Ъ\< 0.6 и Ъ 2 > -0.2 с такой же вероятностью в осадках будет присутствовать СаСОзили РеБ. На рис.2 показана связь между компонентами Ъ\ и Тъп видами осадков.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ описаны результаты разработки и опытно-промышленного внедрения технологии применения композиций химреагентов для профилактики осадкообразования.

Лабораторными исследованиями (табл.3) установлено, что в присутствии в пластовой воде ионов железа Ре+2+3 интенсивно возрастает необходимый для полного предупреждения осадкообразования расход ингибиторов солеотложений ИСБ-1, Инкредол-1 и ДПФ-1. Поэтому, для эффективной борьбы с образованием комплексных осадков необходимо саздавать композиции реагентов, связывающих Ре+2+3. В качестве таковых, опытным путем были разработаны композиционные составы, включающие бактерициды ЛПЭ-11 (продукт взаимодействия гексаметилентетраамина с ненасыщенными хлорсодержащими утлеводородами Сз - С«) и ТМТД (тетрометилтиуродисульфид). Полное предупреждение осадкообразования при этом достигалось при дозировках в 3 ... 4 раза меньших, по сравнению с обычными

Зависимость Еида огложен.ий orZi и Ег

Ъг \

0.60

0.40 о.аэ

0.00 -о.аэ -

-0.40 -0.60

0.40 0 .а 0.80. 1.00 1.2) 1.40

' — 2,

в в ©ЭфО » V OCaS04 • CaC03 Э FeS O o o o

• <?• of Г°%3 "o0

1-г-г

rtiß. 2 «

Расходы реагентов для 100 % предупреждения выпадения СаБО-ц СаСОз из попутнодобываемых вод НГДУ Краснохолмскнефть при налнчии в них ионов железа

Fe+2+з в воде, мг/л НТФ (ИСБ-1 ) Инкредол-1 ДПФ-1

Расход реагента лля 100% эффекта г/мЗ кол-во реагента для обр. скважин кг Расход реагента для 100% эффекта г/мЗ кол-во реагента для обр. скважин кг Расход реагента для1 00% эффекта г/мЗ Кол-во реагента для обр. скважин, кг

0 10 27 20 54 30 81

1 20 54 30 81 35 94

2 50 135 70 189 60 162

4 100 270 145 391 105 283

5 130 351 180 486 140 378

6 150 405 220 594 200 540

8 200 540 275 742 При больших концентрациях не работает

10 243 661 305 823

12 290 783 330 891

14 340 918 350 945

15 355 958 360 972

17 390 1053 375 1012

18 405 1093 383 1034

20 460 1242 395 1066

ингибиторами ( табл.4 ). Содержание бактерицидов ЛПЭ-11 и ТМТДв композициях соответствовало 1.0 и 0.02 %.

Разработанные композиции применялись для закачки в ПЗП добывающих скважин. Объем раствора композиций реагентов в пресной воде составлял около 10 м3 из расчета 1 м3 на 1 м толщины пласта. Раствор продавливался в пласт на глубину около 5 м по радиусу. После суточной выдержки и адсорбции реагента, скважины запускались в эксплуатацию. Действие реагента продолжалось около 5 ... 6 мес. В период выноса реагента, который контролировался по содержанию в добываемой воде СВБ, Ре+2+3и НгЗ, происходи-

ло практически полное предупреждение осадкообразования. Количество СВБ, в этот период, снижалось на 2 ... 3 порядка, а Ре+2+3и НгЭ - в 2 ... 3 раза. Межремонтный период работы обработанных, скважин возрос в среднем в 2.5 ... 3 раза. Тот факт, что в попутно добываемой воде при этом сохранялось существенное количество НгБ, показало наличие СВБ в удаленных зонах пласта, т.е. в районах расположения нагнетательных скважин.

Таблица 4

Результаты испытаний ингибиторов по предотвращению выпаде-нпя карбонатов из раствора, содержащего ионы железа

Наименование Дозировка, Количество Эффектив- Количество

г/л I3 железа ность, железа,остав-

введенного % шееся в раст-

в раствор, воре после

мг/л опыта, мг/л

Дифонат 20 5 60 3

5% 50 10 65 2

70 20 70 2

100 30 81 2

Корелат 20 5 48 1

5% 50 10 40 1

70 20 35 1

100 30 30 0.1

Амнфол 20 5 80 3

5% 50 10 75 3 •

70 20' 68 3

100 30 60 3

ЛПЭ-11-1% 70 10.5 100 1

+]% Инкре- 100 10.5 100 1

дол 1:1 150 10.5 100 1

ЛПЭ-11-1% 70 10.5 100 1.5

' + ИСБ-1-1% 100 10.5 100 1.5

1 :1 150 10.5 100 7

ТМТД 0.02 % 70 10.5 100 6

в 1% ИСБ 100 10.5 100 2

150 10.5 100 2

ТМТД 0.02% в 70 10.5 90 3

1% Инкредоле 100 10.5 100 2

150 10.5 100 4.5

/О

Результаты испытаний ингибиторов по предотвращению выпадения сульфатов кальция из раствора, содержащего ионы железа

Наименование Дозиров- Количество Эффектив- Количество "

ка, мг/л железа вве- ность, железа в раст-

денного в % воре после

раствор, мг/л опыта, мг/л

Днфонат 20 5 58 3

5% 50 10 60 2-

70 20 68 2

100 30 75 2

Корелат 20 5 32 1

5% 50 10 44 1

70 20 38 1

100 30 38 1

Амифол 20 5 76 3.5

5% 50 10 80 3

70 20 78 3

100 30 75 3

ЛПЭ-11-1%+ 70 10 60 1

Инкредол 1 % 100 10 85 1

1:1 150 10 85 1

ТМТД 0.02% 70 10 80 5

в 1 % 100 10 100 5

Инкредол 150 10 100 5

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ описана технология предупреждения осадкообразования закачкой в нагнетательные скважины и вовлечения в кругооборот процесса добычи нефти бактерицидов, подавляющих жизнедеятельность СВБ.

Вовлечение бактерицидов в кругооборот позволило подавить жизнедеятельность СВБ на всем пути продвижения пластовых вод. Для большего охвата и удобства дозирование бактерицидов производилось централизованно, путем их подачи на прием кустовых насосных станций. Закачивался бактерицид ЛПЭ-11 из расчета 3.5 кг на 1 м3пластовой воды. В табл.6 показаны результаты закачки, показывающие снижение количества СВБ на 3 ... 4 порядка, что свидетельство

Скорость коррозии образцов-свидетелей, установленных в нефтепроводе СУН А?7 - УПС Чангакуль

о

и, \

2

я п

а

о, о а

л о

а

о ы

о

03.01.90 10.01.90 17.01.90 23.01.90 30.01.90 Даты замены образцов-свидетелей

Рис. 3

Я

Результаты обработки бактерицидом ЛПЭ-11 системы ППД Бураевского месторождения нефти

Объект:Дата :Удел. :Объем : До закачки : После закачки

закач-:за- :доэ. :эакач.:-----------------------------------------

ки :качки:ЛПЭ-11:с бак-:Объект:СВБ :НгЭ :Ре : Объект:СВБ :Н23 :Ге : :кг/м3 :териц.:иссл. :кол.:мг/л:кг/:иссл. :кол.:мг/л:кг/

: : : т.м3 : : ед.: : л : :ед. : : л

УПС-51 10 3 УПС-51 102 14.2 1.0

22-28

УПС-51 03.94 3.5 15.0 105 15. ,8 1. .5 102 14.2 1.0

прием

р-р N 20 104 15. .4 1. .5 10 2.1 0.9

104 14. .1 1, .0 10 5.1 0.8

16-20

Об. 94 3.5 4.8 103 12. 8 1. .9 10 5.0 0.5

103 14. ,5 0. .9 0 6.8 0.5

14-16

12.94 3.5 15.7 ю2 15. , 6 1. .1 0 6.0 0.3

ю4 15. .4 1. .9 0 16.4 0.2

0 6.5 0.3

10 4.1 0.4

0 5.1 0.34

вало о более полном охвате зон распространения СВБ в кругообороте воды. Одновременно произошло снижение и Ре+2+3 в 2.5 ... 3 раза. Впоследствии, содержание ШЭ в воде продолжало неуклонно снижаться, благодаря подавлению СВБ на многих участках залежи нефти.

Для снижения содержания в пластовых водах ионов железа Ре+2+3 и уменьшения осадкообразования, разработаны технологии раздельной закачки в пласты сточных и пресных вод в разные участки залежи, с целью недопущения их смешивания и попадания кислорода- в сточную воду, многократно увеличивающего скорость коррозии. Это позволило заметно уменьшить осадкообразование в целом по НГДУ Краснохолмскнефть, благодаря снижению количества Ре+2+3 в воде.

Кроме того, разработан и внедрен метод герметизации перекачивающих агрегатов системы сбора и ППД, предупреждающий всасывание кислорода в жидкость через сальниковые устройства. На рис.3 показан график снижения скорости коррозии нефтепровода от СУН-7 до УПС "Чангакуль" более чем в 350 раз.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Опыт эксплуатации северных месторождений Республики Башкортостан показал, что по истечении 5 ... 9 лет после начала закачки в продуктивные пласты пресной воды начинается интенсивное отложение в добывающих скважинах сульфатов, а через последующие 3 ... 8 лет - отложение комплексных осадков, включающих сульфаты, карбонаты, сульфид железа и АСПО. Осадкообразование происходит практически во всем диапазоне обводненности продукции.

2. Произведена классификация комплексных осадков по групповому составу. Выделены следующие виды: гипсоугле-водородные, гипсосульфидоуглеводородные и карбонато-сульфидоуглев одор о дные.

Каждый вид осадка, в свою очередь, имеет разновидности по кристаллическому строению, цвету и прочности.

3. Осадкообразование имеет место в приемной части насосов и нижних участках НКТ добывающих скважин, резер-

вуарах отстоя системы сбора и подготовки нефти, а также на забоях добывающих и нагнетательных скважин в виде рыхлых скоплений. Установлено снижение эффективности применяемых ингибиторов солеотложений в присутствии в воде ионов железа.

I 4. Исследованиями установлен кругооборот сульфатвос-

) станавливающих бактерий, сероводорода и ионов железа во

всей системе: добывающая скважина - система сбора и подготовки нефти - система поддержания пластового давления -нагнетательная скважина - пласт. При этом наибольшее скопление СВБ наблюдается в пласте в зоне расположения нагнетательной скважины.

5. Статистический анализ химических составов отложений и пластовой воды позволил получить уравнения линейной регрессии, в целях прогнозирования видов осадкообразования. Установлена устойчивая обратная связь между содержанием в осадках сульфида железа и карбонатов кальция.

6. На основе лабораторных исследований разработаны эффективные композиции химреагентов и их концентрации для ингибирования осадкообразования, включающие ингибиторы солеотложений" Инкредол", "ИСБ-1", "Дифонат", а также бактерициды тетраметилтиуродисульфид ( ТМТД ) и ЛПЭ-11.

7. Опытно-промышленные испытания по периодической закачке композиций реагентов в призабойную зону пласта добывающих скважин показали увеличение МРП скважин в 2.5 ... 3 раза, снижение СВБ в попутно добываемой воде на 2 ... 3 порядка, содержания ШБ и ионов железа Ре+2+3 в 2 ... 3 раза.

8. Предложена и апробирована закачка в нагнетательные скважины бактерицидов с целью вовлечения их в кругооборот движения жидкостей и подавления СВБ во всех технологических звеньях добычи нефти. Метод показал высокую эффективность, благодаря полному подавлению СВБ на ряде объектов добычи и подготовки нефти.

9. Предложены и внедрены в производство технологии раздельной подачи пресной и пластовой вод в различные участки залежей, а также герметизация перекачивающих агрегатов систем сбора и ППД, позволившие, благодаря

го

снижению скорости коррозии, на несколько порядков ( 10" ... 103) снизить интенсивность образования сульфида железа.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гарифуллин Ф.С., Серазетдинов Ф.К., Рябоконь -H.A. О технологиях предотвращения и удаления асфальтосмолопа-рафиновых отложений на месторождениях НГДУ Красно-холмскнефть.// Тематич. научн.- техн. обзор. - Сер. техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений. М.: ВНИИОЭНГ.- 1990. -Вып.9- С. 15-19.

2. Гарифуллин Ф.С., Гатин Р.Ф., Рябоконь H.A. Исследование причин высоких скоростей коррозии в трубопроводах: // Тематич.научн.-техн.обзор.-Серия: Защита от коррозии и охрана окружающей среды. М.: ВНИИОЭНГ.- 1990.-Вып.12.- С.3-9.

3. Гарифуллин Ф.С., Рагулин В.А., Имамова JI.B. Технология удаления АСПО ингибиторами парафиноотложений типа ИНПАР. //Тр./ БашНИПИнефть,- 1995.- Вып.90,- С.83-90.

4. Гарифуллин Ф.С. Изучение причин образования осадков сульфида железа в добывающих скважинах // Сб.аспирантскихработ/БашНИПИнефть.- Уфа.- 1996.

5. Гарифуллин Ф.С., Рагулин В.А. Разработка технологий предупреждения образования осадков сложного состава в добывающих скважинах. // Сб. аспирантских работ / БашНИПИнефть. -Уфа.- 1996.

6. Гарифуллин Ф.С. Промысловые испытания метода снижения содержания сероводорода и ионов железа путем подавления жизнедеятельности СВБ. // Сб. аспирантких работ / БашНИПИнефть,-Уфа.- 1996.

7. Гарифуллин Ф.С., Гатин Р.Ф., Рябоконь H.A. Результаты испытания ингибитора - бактерицида СНПХ-1004. // Тема-тич.научн.- технич.обзор.- Сер.Защита от коррозии и охрана окружающей среды.-М.: ВНИИОЭНГ.- 1991.- Вып.2,- С.9-11.

8. Гарифуллин Ф.С., Караматуллин P.M. Дополнительный узел к пробоотборникам проточного типа, позволяющий отбор нескольких проб одновременно. // Автоматизация и телемеханизация нефтяной промышленности.- Реферативн. -научн,- техн. сб. -М.: ВНИИОЭНГ.-1978.-М 4.- С.4.

9. Гарифуллин Ф.С., Исламов JI.3., Салимое З.Г. и др. Внедрение скважинных штанговых насосов с гидравлическими усилителями. // Научно-технические достижения и передовой опыт, рекомендуемые для внедрения в нефтяной промышленности .- Научн.- технич.информ.сб.- М. : ВНИИОЭНГ.-1991.- Вып.6.- С.16-19.

10. Рагулин В. А., Благовещенский В.Е., Гарифуллин Ф.С.,Хуснияров А.Ш. Применение химических реагентов для борьбы с отложениями парафина на нефтепромыслах Башкирии. /Яр./БашНИПИнефть.-1985.- Вып.72.- С.3-9.

11. Рагулин В.А., Гарифуллин Ф.С. Опыт применения забойных дозаторов химреагентов в НГДУ Красно-холмскнефть. /Яр./БашНИПИнефть. - 1995.- Вып.90.- С.77-82.

12. Шаховкин В.М., Гарифуллин Ф.С., Толстое В.П., Сафонов E.H., Максимов А.К., Кириллов В.В. Лабораторные испытания способа создания внутрипластовых водозащитных экранов.- // Физико-химия и разработка нефтяных месторождений: Сб. научн. тр. УНИ.-Уфа,- 1974.- Вып.17.- С.71-78.

Соискатель

Подписано к печати Формат бумаги 60x84 1/16

Печ. листов 1.0 Тираж ШОэкз.

Отпечатано в издательстве Башнипинефти 450077, г. Уфа, ул. Ленина, 86