Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ АКТИВАТОРОВ ДЛЯ БОРЬБЫ С ОТЛОЖЕНИЯМИ АСПО, СОЛЕЙ И КОРРОЗИЕЙ

Апасов Т.К. 1 Апасов Г.Т. 1 Саранча А.В. 1
1 ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет»
Проблема борьбы с отложениями парафина, смол, асфальтенов, солей и коррозией на нефтянном оборудовании при эксплуатации месторождений Западной Сибири остается одной из актуальных. Активно применяются методы борьбы: химические, физические, тепловые, механические и микробиологические. Перспективными из них являются физические, на основе воздействия магнитных полей на добываемую продукцию с использованием магнитных активаторов. Их работа приводит к изменению физико-химических свойств перекачиваемой через магнитное устройство смеси (МУС), вследствие чего количество асфальто-смоло-парафиновых отложении и солей на стенках насосно-компресорных труб, нефтепроводах, наземном и другом оборудовании значительно снижается. Дополнительно омагниченная вода имеет пониженную коррозийную активность. Магнитные устройства при практическом внедрении не нарушают технологический процесс, позволяют сократить количество ремонтов и увеличить межрементный период, что существенно снижает себестоимость добычи нефти.
давление
магнитный активатор
коррозия
отложение парафина
Газовый фактор
1. Карпов Б.В., Воробьев В.П., Казаков В.Т. и др. Предупреждение парафиноотложений при добыче нефти из скважин в осложненных условиях путем применения магнитных устройств // Нефтепромысловое дело. — 1996. — № 12. — С. 17-18.
2. Ковач В.И., Аливанов В.В., Шайдаков В.В. Магнитная активация жидкости как метод защиты от коррозии. // Нефтяное хозяйство — 2002. — № 10.
3. Лесин В.И. Магнитные депарафинизаторы нового поколения / Изобретения и рацпредложения в нефтегазовой промышленности. — 2001. — № 1. — С. 18-20.
4. Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 653 с.
5. Телков В.А., Грачёв С.И. и др. Особенности разработки нефтегазовых месторождений. – Тюмень: ООО НИПИКБС-Т, 2001. – 482 с.
6. Телков А.П., Ягофаров А.К., Шарипова А.У., Клещенко И.И. Интерпретационные модели нефтяной залежи на стадии разработки. – М., ВНИИОЭНГ, 1993. – 72 с.

Проблема борьбы с отложениями парафина, смол, асфальтенов, солей и коррозией на нефтянном оборудовании при эксплуатации месторождений Западной Сибири продолжает оставаться одной из самых актуальных, от успешного решения которой зависит текущая добыча нефти, а также нефтеотдача в целом. При добыче нефти одной из перечисленных проблем, вызывающих осложнения в работе скважин, нефтепромыслового оборудования, являются асфальто-смоло-парафиновые отложения (АСПО). Этому способствуют и специфические условия разработки и эксплуатации месторождений, а также физико-химические и реологические свойства нефтей [4]. Накопление АСПО на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ), в проточной части насосного оборудования приводит к сокращению межремонтного периода работы скважин (МРП). На процесс образования АСПО оказывают существенное влияние:

  • снижение давления на забое скважины и связанное с этим нарушение гидродинамического равновесия газожидкостной системы;
  • интенсивное газовыделение;
  • уменьшение температуры в пласте и стволе скважины;
  • изменение скорости движения газожидкостной смеси и отдельных ее компонентов;
  • состав углеводородов в каждой фазе смеси;
  • соотношение объема фаз;
  • состояние поверхности труб.

В настоящее время испытываются и внедряются множество различных методов борьбы с АСПО. Общеизвестными и наиболее активно применяемыми методами борьбы являются: химические, физические, тепловые, механические и микробиологические. Одними из перспективных из них являются физические, на основе воздействия магнитных полей на добываемую продукцию с использованием магнитных устройств. Работа магнитных устройств приводит к изменению физико-химических свойств перекачиваемой через магнитное устройство смеси (МУС), вследствие чего количество АСПО и солей на стенках НКТ, нефтепроводах, наземном и другом оборудовании значительно снижается. Сущность метода заключается в том, что водонефтяная эмульсия или вода пускается через рабочий зазор магнитного контура, где приобретает новые физические свойства, не изменяя своего химического состава. Присутствующие в нефтескважинных жидкостях неорганические соли и асфальто-смоло-парафины, отработанные магнитным полем, теряют способность создавать твердые отложения на внутренних поверхностях оборудования, происходит разрушение центров их кристаллизации, они не выпадают в осадок в процессе движения, а выносятся потоком наверх на устье, где отделяются от нефти при дальнейшей технологической подготовке [4, 3].

В целом метод обработки водонефтяной эмульсии и воды магнитными полями имеет следующие достоинства:

1. При обработке нефти магнитными полями снижается интенсивность образования асфальто-смоло-парафиновых отложений до 90% и солеотложений до 45%. Вероятность образования гидратных пробок снижается в 3-5 раз.

2. Омагниченная вода имеет пониженную коррозийную активность. Наблюдается уменьшение скорости коррозии для стали до 50% при первичной обработке водных систем. При непрерывном воздействии магнитного поля в замкнутых системах циркуляции антикоррозийный эффект достигает 95% [2].

3. Омагниченная вода снижает набухаемость глин в призабойной зоне пласта и при закачке ее в пласт, в связи с изменением физических свойств, увеличивается приемистость нагнетательных скважин.

4. Омагниченная вода имеет температуру замерзания на 5-10°С ниже, чем обычная вода, что повышает эксплуатационную надежность системы ППД в зимнее время года.

Одним из предприятий по изготовлению и внедрению магнитных устройств в лифтовых колоннах скважин и нефтепроводах занимается ЗАО «Геопромысловые новации». Используются магнитные камеры МК-200П-40; МК-150П-40; МК-100 П-40; МК-100С-40; и активаторы магнитные АМС-73, АМС-60 различных модификаций. Корпус магнитного активатора выполнен из насосно-компрессорной трубы, длиной 630 мм с резьбами на концах, со встроенной в него магнитной системой из кольцевых постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов с высокими значениями напряженности. По эффективности работы и техническим характеристикам активаторы во многом представляют собой аналоги активаторов американских фирм, однако по цене дешевле более чем в 4 раза. Пример магнитного активатора АМС-73М показан на рисунке 1.

Рис.1. Магнитный активатор АМС-73М

Установки магнитного активатора АМС при эксплуатации скважины насосом типа ЭЦН рекомендуется устанавливать через 1-2 НКТ от насоса, еще через 1 НКТ – обратный клапан, еще через 1 НКТ – сливной клапан, схема установки показана на рисунке 2.

Безреагентный метод воздействия магнитного поля на добываемую жидкость в настоящее время находит широкое применение на нефтепромыслах. В связи с этим магнитные камеры используются не только на подземном оборудовании скважин, но и на устьевой арматуре и во входе в ГЗУ «Спутник», с целью предупреждения солеотложений. Показан пример 85 куста Поточного месторождения на рисунке 3.

Рис.2. Схема установки магнитного активатора в компановке УЭЦН

Рис.3. Магнитные камеры на устье и на входе в ГЗУ «Спутник»

Магнитные устройства ЗАО «Геопромысловые новации» были опробованы в различных нефтегазодобывающих предприятиях, в том числе и на Восточно-Сургутском месторождении НГДУ «Сургутнефть». Магнитный активатор показал высокую эффективность при испытаниях на скважине № 3225, куста № 525 (при рассчетном межочистном периоде скважины в 45 суток НКТ с активатором эксплуатируется без очистки свыше 5 месяцев; при подъеме НКТ через 47 суток от начала испытаний отложений парафинов не имелось).

На Кониторском месторождении внедрено 10 комплектов магнитных активаторов в скважинах с УЭЦН. После внедрения средний период обработки депарафинизацией вырос с 21 до 79 сут (в 4 раза), экономический эффект составил за полугодие 540 тыс. руб.

Промышленные испытания магнитных активаторов АМС в ряде месторождений показали повышение среднего дебита жидкости в скважинах на 10-20%, увеличение межремонтного периода в 3-8 раз.

Активатор магнитный скважинный (АМС) простой при эксплуатации, не нарушает технологический процесс, не оказывает отрицательного действия на обслуживающий персонал и окружающую среду. При повторном спуске АМС в скважину, достаточно очистить ее проходное сечение от ферромагнитных частиц (окалина, продукты коррозии, стружка и т.п.) [3, 1].

Выводы:

Магнитный активатор предназначен для предотвращения отложения АСПО на стенках НКТ, нефтепроводах, наземном и другом оборудовании, а также отложений солей и коррозии на стенках нефтескважинных труб.

1. Магнитные устройства при внедрении не нарушают технологический процесс, не ухудшают выход скважин на режим, позволяют сократить количество ремонтов и увеличит МРП, что существенно снижает себестоимость добычи нефти.

2. Использование магнитных устройств не оказывает отрицательного влияния на обслуживающий персонал и окружающую среду.

Рецензенты:

Грачев С.И., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, Институт геологии и нефтегазодобычи, ФГБОУ ТюмГНГУ, г. Тюмень;

Стрекалов А.В., д.т.н., профессор кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, Институт геологии и нефтегазодобычи, ФГБОУ ТюмГНГУ, г. Тюмень.


Библиографическая ссылка

Апасов Т.К., Апасов Г.Т., Саранча А.В. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ АКТИВАТОРОВ ДЛЯ БОРЬБЫ С ОТЛОЖЕНИЯМИ АСПО, СОЛЕЙ И КОРРОЗИЕЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=21995 (дата обращения: 25.02.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074