Разработка и внедрение усилителя удаления солеотложений и нефтерастворимого ингибитора образования солеотложений

Сегодня мы предлагаем Вашему вниманию научную статью, которая является переводом статьи SPE 58725 Development and Deployment of a Scale Squeeze Enhancer and Oil-Soluble Scale Inhibitor To Avoid Deferred Oil Production Losses During Squeezing Low-Water Cut Wells, North Slope, Alaska общества инженеров-нефтяников SPE. Перевод будет опубликован в формате цикла статей на нашем сайте. Надеемся, что приведенные данные исследования будут Вам интересны и полезны.

Итак, в настоящей статье изложена экспериментальная работа, которая была проведена с целью разработки метода эффективной обработки добывающих скважин, в частности, скважин с электроцентробежными насосами (ЭЦН), которые подвергались значительным ухудшениям производительности при обводнённости меньше чем 5 % из-за карбонатных отложений, осаждённых внутри ЭЦН. Эти добывающие скважины на Аляске были обработаны в течение нескольких лет с помощью закачки ингибитора солеотложений на водной основе. После закачки многие из этих обработок привели к значительному снижению дебита: от 10 до 20% . Механизмы поражения были исследованы заводнением керна и по выявленным комбинациям водяного барьера и эффектов относительной проницаемости.

После изучения поражений с помощью заводнения керна было проведено второе исследование с целью изучения химической обработки для устранения поражений, уже присутствующих в стволе скважины, и предотвращения дальнейшего осаждения отложений. Результатом этой программы испытаний стала разработка метода обработки, в котором использовалась группа растворов с последующим применением нефтерастворимого ингибитора солеотложений. Результаты с месторождения этого типа обработки показали, что скважины, обработанные этой химической системой, не подвергались какому-либо снижению в дебите и были надёжно защищены от карбонатных отложений.

Образование неорганических минеральных отложений на добывающих объектах на суше и на шельфе является относительно распространённой проблемой по всему миру. Отложения могут формироваться из добытой связанной воды или воды с водоносного слоя при изменении температуры и давления или при перемешивании этих несмешиваемых вод. Примером последнего случая может быть поддерживание солёной воды пласта-коллектора, в котором пластовая вода богата катионами (Ba, Sr, Ca), а закачиваемая вода богата анионами (SO₄). Добыча таких несмешивающихся жидкостей приводит к образованию осаждённых неорганических отложений. Тип отложений и их растворимость являются функцией химического состава воды и физических свойств в добываемой среде. В этой статье будут изложены типы отложений, исследованные на месторождении Милн-Пойнт, в районе Норт Слоуп, на Аляске, связанные с этим проблемы добычи и методы по контролю осаждения солеотложений, используемые в прошлом и настоящем времени.

Местоположение месторождения и история солеотложения

Местоположение месторождения и его описание. Милн-Пойнт – это наземное месторождение, расположенное на северном побережье Аляски. На этом месторождении приблизительно двести семьдесят добывающих и нагнетательных скважин, работающих на трёх разных пластах-коллекторах. В настоящее время добыча на месторождении в фазе плато составляет 53 000 баррелей нефти в сутки. Приблизительно 90% добывающих скважин были механизированы электроцентробежными насосами (ЭЦН). Стандартное заканчивание скважины заключается в перфорации и во вскрытии пласта. В настоящее время в процессе заводнения используется добытая вода и источники пресной воды из водносного горизонта. Обводённость месторождения составляет 30%.

Проблемы, наблюдаемые при солеотложении. За всю историю добычи на месторождении отказ насосов и как следствие повышенные затраты на добычу, связанные с КРС, потеря в добыче нефти и логистика были постоянной проблемой. Основные причины отказов насоса варьировались от пластовых твердых веществ, таких как песок и проппант, изнашивающих ЭЦН или застрявших на приёме и между ступенями насоса, ещё до осаждений различных типов карбонатных и сульфатных отложений внутри насосов. Четверть всех отказов насосов в 1997-98 годах были связаны с осаждением солеотложений внутри или на ЭЦН. Остальные отказы были связаны с механическими проблемами, эрозией из-за песка и электрическими проблемами^1,2.

Образование такого осаждения не является необычным явлением, и механизм его образования будет обсуждаться ниже. Однако тот факт, что осаждение солеотложений и связанные с этим сбои насосов произошли в скважинах с обводнённостью меньше чем 1%, весьма необычен. Осаждённые солеотложения первоначально решались удалением с кислотными промывками с последующей обработкой, заключающейся в закачке растворов солеотложений на водной основе. В скважинах с низкой обводнённостью, меньше чем 5%, эти процедуры привели к значительным потерям в добыче нефти. Возможны дополнительные внедрения такие, как прокладка капиллярных труб, применение ингибитора твёрдых солеотложений в сетках насоса, ингибитора солеотложений в данных трещинах и внутри пропитанных проппантом трещинах. Эти методы либо были ограничены в применении, либо были экономически невыгодны, либо являлись оптимальным вариантом, как и в случае варианта с трещинами.

_______________________________________

1. Суайрэн С.Дж., Норрэл К.С., Вэлиэн О.П.: “Анализ и прогноз отказов электроцентробежных насосов на месторождении Милн-Пойнт, на Аляске” ОИН 56663, представлено на ежегодной технической конференции и выставке ОИН в Хьюстоне, штате Техас 4-6 октября 1999 г.
2. Лимановка В.А., Войтчэк М.Дж., Лимановка Р.Э.: “Проблемы, связанные с осаждением асфальтенов, в нефтяной промышленности с акцентом на электроцентробежные насосы” ОИН 56662, представлено на ежегодной технической конференции и выставке ОИН в Хьюстоне, штате Техас 4-6 октября 1999 г.