Исследование условий образования парафиногидратных отложений при добыче нефти на опытных участках Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения

При добыче нефти зачастую возникают различные проблемы, существенно увеличивающие эксплуатационные затраты. Одной из подобных проблем считается отложение парафинов и гидратов. Отложения парафинов и образования гидратов могут протекать в пласте, в насоснокомпрессорных трубах, в промысловых системах сбора и подготовки нефти, в трубопроводах и в резервуарах. Результаты данной проблемы весьма отрицательны с экономической и технологической точки зрения и проявляются в уменьшении межремонтного периода работы скважин, потребности непрерывного выполнения мероприятий по предупреждению и предотвращению отложений и в общем удорожании процессов добычи и транспортировки нефти.

Одним из основных аспектов разработки нефтегазоконденсатных месторождений считается подбор технологических режимов эксплуатации скважин для избегания осложнений из-за процессов, которые связаны с отложениями гидратов и нефтяных парафинов на внутренних стенках добывающих скважин

В процессе добычи нефти отложение парафинов и гидратов зачастую встречается в лифтовых трубах. Высокий газовый фактор является причиной понижения температуры в НКТ и способствует образованию и отложению парафинов и гидратов в лифтовых трубах.

В большинстве случаев устройством гидратообразования является кристаллизационный механизм. В условиях, когда газожидкостный поток способен транспортировать тяжелые компоненты, образование и последующее увеличение отложений совершаются в результате роста кристаллов на поверхности подземного оборудования.

Началом формирования парафиноотложений является место, в котором нефть вступает в контакт с холодными стенками подземного оборудования. Из-за уменьшения температуры газожидкостного потока в стенках уменьшаются растворяющие способности по отношению к парафинам и выделяется твердая фаза на поверхности труб. Для каждой концентрации растворенных парафинов в газонефтяной смеси есть своя температура , то есть ниже которой начинается выпадение твердой фазы из потока,

Под воздействием различных факторов парафиновые отложения выделяются и откладываются на стенках скважины. В факторы чаще всего относятся переохлаждение стенок труб, выделение газовой фазы.

Из возможных средств борьбы с гидратопарафиновыми отложениями, во-первых, следует рассматривать превентивные, способные обеспечить предотвращение выпадения отложений на стенках подземного оборудования.

Во-вторых, основным средством предотвращения парафиногидратообразования считается необходимость сохранить в подъемной колонне скважины оптимальный температурный режим, то есть температура стенки подъемной колонны должна быть выше температуры начала кристаллизации парафина. Поэтому одним из методов борьбы с парафиновыми отложениями также является комплекс мероприятий по снижению теплопередачи через систему труб скважины.

Существует две стадии образования и увеличения парафиновых отложений. Первая стадия – это возникновение центров кристаллизации и увеличение кристаллов парафина на поверхности при контакте с нефтью. Вторая стадия заключается в осаждении крупных кристаллов на поверхность, которая покрыта парафином.

Интенсивность образования парафиновых отложений зависит от преобладания одного или нескольких факторов, которые могут изменяться по времени и глубине, поэтому количество и характер отложений не являются постоянными.

На Уренгойском нефтегазоконденсатном месторождении нефть малосмолистая с высоким содержанием светлых фракций и, следовательно, имеет высокую температуру застывания.

Причина, по которой в нефтяных скважинах Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения образуются парафины и гидраты, является большое количество парафиновых фракций в добываемой продукции (от 6 до 12% масс). В ходе добычи нефти при её движении от забоя к устью скважины совершается ее дегазация, что способствует к увеличению плотности и вязкости нефти и уменьшается растворяющую способность по отношению к парафинам. Большое влияние на образование парафинов и гидратов оказывает состояние поверхности контакта, материал труб и скорость потока продукции скважины.

Таким образом, для образования гидратопарафиновых отложений должен быть большой градиент температур между потоком нефти и стенкой трубы, а также большие скорости потоков и турбулентные вихри. Данные условия характерны для нефтяных скважин Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения.