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.
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:
- кислотное воздействие на ПЗП с целью растворения солей;
- применение ингибиторов различного типа в зависимости от вида соли ;
- использование защитных покрытий;
- 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
|
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.
Похожие статьи:
РЭНГМ → Технология добычи нефти и газа. Элияшевский
Статьи и новости нефтяной промышленности → Самая глубокая скважина
РЭНГМ → Интерпретация результатов каротажа скважин. Итенберг С.С.
РЭНГМ → Методы борьбы с отложением АСПО
РЭНГМ → Методы борьбы с солеотложениями на рабочих органах УЭЦН, ШГН.