Отложение солей в скважине.

Солеобразование в скважинах является следствием ряда об­стоятельств, важнейшими из которых исследователи считают сле­дующие:

  • изменение термодинамических условий в процессе разра­ботки месторождения;
  • перенасыщение пластовой жидкости отдельными солями;
  • смешивание различных по характеристикам вод - пласто­вой и закачиваемой.

Выпадающие из раствора соли имеют самый различный химический состав.

Это могут быть сульфаты, карбонаты, соли железа и другие. Места образования солевых отложений также различны: имеют­ся данные о выпадении солей в пласте, на забое скважины и на оборудовании.

Авторы работы  классифицируют солевые отложения по трем видам: плотные микро- и мелкокристаллические с разме­ром кристаллов до 5 мм, плотные с преобладанием кристаллов гипса величиной 5-12 мм и включением твердых и жидких углеводордов и плотные крупнокристаллические размером 12-15 мм.


В скважинах, эксплуатируемых УШГН, солевые отложе­ния образуются в пласте, в призабойной зоне на хвостовиках, филь­тре, всасывающих клапанах, штангах, в цилиндре. Это ведет, во- первых, к снижению производительности, как скважины, так и насосного оборудования, а, во-вторых, к отказам, многие из кото­рых заканчиваются авариями. Вот как изменяется коэффициент подачи штангового насоса при гипсообразовании в скважине.

коэффициент работы насоса при солеотложении

Зависимость коэффициента наполнения насоса в зависимос­ти от времени эксплуатации скважин при отложении гипса в призабой­ной зоне.

В скважинах эксплуатируемых УЭЦН, кристаллы солей откладываются на наружной поверхности погружного двигателя, на рабочих колесах насоса, на токоведущем кабеле. Они охваты­вают всю поверхность толщиной в 1,5-2 мм. В уплотнениях рабо­чих колес и на самой поверхности отложения имеют толщину в десятые доли миллиметра при значительной прочности. Интен­сивность отложений уменьшается от первых рабочих колес к пос­ледним.

Накапливаясь на наружной поверхности узлов установки, соли уменьшают свободное пространство между насосом и эксплута- ционной колонной. При подъеме возможны случаи заклинивания установки в скважине, рабочих колес в уплотнениях. Последнее приводит к слому вала или сгоранию ПЭД.
 

Наибольший интерес представляет характер отложений на силовом кабеле. Они опоясывают кабель плотным кольцом. Если отложения на наружной поверхности насоса и протектора пред­ставляют собой равномерный слой, а кристаллы солей невидимы или носят беспорядочный характер, то на кабеле соли представ­лены ярко выраженными кристаллами в форме параллелепипе­дов, расположенных радиально от центра. Поверхность кабеля превращается в своеобразный «ёжик». Здесь, по-видимому, про­исходит поляризация кристаллов солей под влиянием магнитного поля, образуемого при прохождении электрического тока.
 

Удаление солеобразования,а также его предотвращение ведет­ся с помощью следующих технологий:

  1. кислотное воздействие на ПЗП с целью растворения со­лей;
  2. применение ингибиторов различного типа в зависимости от вида соли ;
  3. использование защитных покрытий;
  4. применение ультразвука.

Из кислот используются растворы фосфорной кислоты HjP04 и соляной НсР.

Выбор ингибитора должен производиться в зависимости от химического состава солевых отложений на основании лабора­торных экспериментов.

В настоящее время промышленность выпускает более 13 ви­дов ингибиторов. Среди них предпочтение следует отдать мно­гофункциональным композициям, воздействующим одновременно с солями и на парафин и на эмульсию. К ним относятся ДПФ-1, ПАВ-13, СНПХ-530 и другие. В разделе 8.3 приведены технология и устройства для подачи химреагентов в скважины.
 

Опыт их применения показал, что наиболее целесообразным является непрерывное дозирование ингибиторов непосредствен­но на забое скважины до приема насосов.

В БашНИПИнефть для борьбы с солеотложением предложе­ны и апробированы на промыслах несколько видов ингибиторов на основе фосфороорганических соединений.

Технология периодической подачи ингибитора состоит в закач­ке его через затрубное пространство без подъема УЭЦН или в НКТ после извлечения оборудования.

Перед проведением работы скважина должна быть промыта. Объем ингибитора рассчитывают, исходя из 10-15 мг/л. Объем продавочной жидкости составляет 3 м3 на 1 м толщины продук­тивного пласта. Контроль за продолжительностью воздействия ингибитора осуществляется по анализам проб жидкости.


Использование защитных покрытий основано на результа­тах исследований, показывающих, что на некоторых гладких по­верхностях соли не откладываются или откладываются менее интенсивно.

В СибНИИНП (Тюмень) разработана технология применения покрытий рабочих колес ЭЦН, втулок, подшипников скольжения пентапластом [27]. Покрытие образуется методом напыления толщиной до 0,3 мм и удовлетворительно эксплуатируется при температурах 100 °С и более. Средняя наработка ЭЦН на отказ после применения покрытий в скважинах увеличилась в 2-3 раза.

Наряду с химическим методами борьба с солевыми отложе­ниями ведется с помощью ультразвука. Исследованиями, прове­денными на промыслах Сибири, установлен факт диспергирова­ния кристаллов солей в зависимости от частоты упругих колеба­ний.

 

Изменение отложения кальцита в скважине

Частота акустического поля, кГц

Давление,

кПа

Отношение толщины отложения до и после акустического воздействия,

Дебит

скважины,

т/сут

8

40

0,6/0

5

16

42

0,8/0

40

22

42

0,7/0,1

30

 

Оценка эффективности применения ультразвукового поля про­ведена по изменению толщины отложений на контрольных образ­цах. Получены зависимости частоты отказа оборудования УЭЦН по причине отложения солей с гидроакустическими преобразова­телями и без них.

Для получения ультразвуковых излучений предпочтительных частот разработаны и апробированы ультразвуковые генераторы различных конструкций. Применительно к УЭЦН наиболее при­емлемой оказалась конструкция, встроенная в насос. Генератор состоит из вложенных один в другой полых цилиндров с отвер­стиями в торцевой или цилиндрической части. При совпадении отверстий вращающегося цилиндра-ротора и неподвижного ста­тора жидкость вырывается из отверстий и генерирует колебания с частотой до 4,7 кГц. Установка генератора на стенде взамен седьмой и семнадцатой ступени насоса показала, что при изме­нении давления на входе от 0,04 до 0,15 МПа звуковые колебания в жидкости достигают интенсивности 5-15кВт/м2.

Однако, следует иметь ввиду, что ультразвуковое воздействие вызывает повышенную вибрацию оборудования. Это может при­вести к разрушению отдельных деталей и падению насосов на забой.

Похожие статьи:

РЭНГМИнтерпретация результатов каротажа скважин. Итенберг С.С.

Статьи и новости нефтяной промышленностиСамая глубокая скважина

РЭНГММетоды борьбы с отложением АСПО

РЭНГММетоды борьбы с солеотложениями на рабочих органах УЭЦН, ШГН.

РЭНГМТехнология добычи нефти и газа. Элияшевский

238 просмотров

Комментарии