Сервисные услуги для компаний нефтедобывающей отрасли

Технология

Анализ эффективности работ по очистке скважин от АСПО с применением оригинальной технологии ООО «Фирма Каскад»

Интенсивность отложения парафина в значительной степени зависит от дебита скважины, обводненности добываемой нефти и достигает максимальных значений при 10-30 т/сут и 20-40%. При дебитах свыше 100 т/сут и обводненности нефти более 80% вероятность образования АСПО минимальна (рис. 2 и 3).

Рис. 1. Вероятность образования парафиновой пробки в НКТ в зависимости от глубины скважины

Рис. 1. Вероятность образования парафиновой пробки в НКТ в зависимости от глубины скважины

Рис. 2. Количество операций по очистке НКТ от парафиновых отложений в зависимости от дебита скважины

Рис. 2. Количество операций по очистке НКТ от парафиновых отложений в зависимости от дебита скважины

Рис. 3. Количество профилактических обработок скважин в зависимости от обводненности нефти (Барсуковское месторождение)

Рис. 3. Количество профилактических обработок скважин в зависимости от обводненности нефти (Барсуковское месторождение)

Отложения сужают проходное сечение вплоть до полного перекрытия труб с образованием так называемых «глухих» парафиновых пробок. В результате увеличиваются гидравлические сопротивления, уменьшается дебит скважины и ускоряется износ подземного оборудования. Для борьбы с отложениями используют различные методы, в том числе механические, химические и тепловые. Скважины периодически промывают горячей водой или нефтью, обрабатывают растворителями, например газоконденсатном или газовым бензином, а скважины, эксплуатирующиеся глубинными штанговыми насосами, оборудуются подвижными и неподвижными скребками, устанавливаемыми на штангах. В НГДП «Барсуковнефть» до 1997 г. одним из основных способов борьбы с АСПО был тепловой с использованием электронагревателей различных конструкций. Ежемесячно на скважинах проводилось несколько сотен профилактических обработок, а также около 10 операций по удалению парафиновых пробок. Средний межочистной период (МРП) тепловых обработок составлял приблизительно 20 сут (табл. 1).

Параметры работы нефтяных скважин НГДП «Барсуковнефть» после внедрения фрезерных скребков ООО «Фирма «Каскад» (1997-1999 гг.)

Месторождение Параметры работы скважин
при использовании тепловых методов при использовании скребков
МОП, сут Кол-во ПРС Удаление пробок Перевод в бездействие Кол-во ПРС Удаление пробок Перевод в бездействие
Барсуковское 22 219 67 100 194 18 48
Верхне-Пурпейское 15 11 1 6 8 0 1
Восточно-Янгтинское   0 0 0 0 0 1
Западно-Пурпейское 15 3 5 6 3 0 1
Комсомольское 16 5 4 5 5 0 0
Ново-Пурпейское 15 1 0 4 2 0 0
НГДП 21 239 77 121 212 18 51
В расчете на 1 скважину за год   0,57 0,18 0,29 0,39 0,03 0,09

К основным недостаткам теплового метода относятся высокая стоимость и необходимость остановки скважины на время проведения работ. Стоимость растепления зависит от многих факторов, в том числе сложности проблемы, типа использованного оборудования, и для НГДП «Барсуковнефть» составляла 4000 руб. на одну операцию (в ценах 1998 г.). В соответствии с технологическим регламентом на время обработок скважины останавливались в среднем на 7 ч, что приводило к потерям добычи 6 т нефти в месяц на одну скважину.

Кроме того, при использовании теплового метода:

С целью создания оптимальных условий для эксплуатации фонтанных, газлифтных скважин и скважин, оснащенных электроцентробежными установками (УЭЦН), а также снижения эксплуатационных расходов, ООО «Фирма «Каскад» был предложен механический способ борьбы с АСПО 1,2. Для разрушения отложений используется фрезерный скребок. Скребок выполнен в виде установленных на валу режущих головок, которые вращаются движущимся жидкостным потоком. Размеры и количество режущих головок подбирают в зависимости от диаметра труб, а также типа, толщины и протяженности отложений. При первом спуске скребка в скважину используют головки с минимальными размерами. В верхней части скребок снабжен узлом для присоединения тягового устройства — проволоки. На наружной поверхности имеется кольцевая канавка, используемая для захвата скребка ловильным инструментом в случае отсоединения или обрыва проволоки. Инструмент опускается на забой под действием собственного веса и поднимается вверх с помощью лебедки, смонтированной на шасси автомобиля.

Скребок периодически спускают через лубрикатор в насосно-компрессорные трубы (НКТ). Периодичность спуска скребка зависит от интенсивности парафинизации, определяется опытным путем и для НГДП «Барсуковнефть» колеблется от 1-2 сут до нескольких недель (рис. 4), при среднем значении 9 сут.

Рис. 4. Периодичность спуска фрезы в скважины НГДП «Барсуковнефть»

Рис. 4. Периодичность спуска фрезы в скважины НГДП «Барсуковнефть»

Восходящий поток продукции скважин приводит во вращение режущие головки и выносит срезанные отложения на поверхность. Вращение головок происходит и в остановленной скважине во время движения инструмента при спускоподъемных операциях. Поскольку разрушение АСПО происходит главным образом за счет вращения фрезы потоком нефти, при использовании данного метода эксплуатация скважины не прекращается.

Промышленное внедрение механического метода депарафинизации началось с января 1997 г. За 6 лет количество скважин, обслуживаемых ООО «Фирма «Каскад», выросло со 116 до 380 и к середине 2000 г. практически весь фонд фонтанных, газлифтных скважин и скважин, оснащенных УЭЦН, осложненный образованием отложений, находился на сервисном обслуживании (рис. 5).Быстрому внедрению новой технологии депарафинизации способствовала высокая эффективность и более низкая стоимость работ. В результате применения технологии ООО «Фирма «Каскад» существенно улучшился ряд технологических показателей в расчете на 1 скважину анализируемого фонда за год:

В 1999-2002 гг. после адаптации предложенной технологии к условиям НГДП «Барсуковнефть» образование в НКТ парафиновых пробок не допускалось (табл. 2).

Рис. 5. Объёмы внедрения технологии депарафинизации ООО «Фирма «Каскад» в НГДП «Барсуковнефть»

Рис. 5. Объёмы внедрения технологии депарафинизации ООО «Фирма «Каскад» в НГДП «Барсуковнефть»

Затраты на удаление отложений по сравнению с тепловым методом были снижены более чем на 2000 руб. на 1 скважину в месяц (в ценах 1998 г.).

К недостаткам предложенного способа удаления парафиновых отложений следует отнести возможность обрыва проволоки в результате износа или скручивания вследствие резкого подъема скребка газожидкостным потоком после прохождения парафиновой пробки. Во втором случае извлечение скребка из скважины становится невозможным и проволока обрезается. Поскольку обрыв фрезерного скребка нарушает нормальную эксплуатацию скважины и может вывести из строя ЭЦН, возникает потребность в проведении аварийных и ремонтно-восстановительных работ. Однако влияние оборванного скребка на работу скважины часто оказывается несущественным. Так, например, в 1997-1998 гг. на 6 скважинах после обрыва скребка были проведены подземные ремонты со сменой ЭЦН, в двух случаях оказалось достаточным выполнить профилактическую очистку лифта, а 4 скважины продолжали работать без заметных осложнений (табл. 3).

Эффективность внедрения фрезерных скребков ООО «Фирма «Каскад» в НГДП «Барсуковнефть»

Показатели До внедрения После внедрения фрезерных скребков
1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г.
Число скважин (среднее за год) 141 145 175 229 315 380 380
Удаление парафиновых пробок, шт. 77 14 4 0 0 0 0
шт/(скв. год) 0,18 0,10 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00
Количество спусков скребка, шт.   6203 6765 8711 14383 17381 17505
Число обрывов скребков   10 2 0 8 5 4
шт/(скв. год)   0,069 0,011 0,000 0,025 0,013 0,011
шт/(1000 спусков)   1,61 0,30 0,00 0,56 0,29 0,23

При использовании качественного оборудования, своевременной замене изношенной проволоки, соблюдении регламента, и периодичности проведения профилактических мероприятий опасность обрыва становится незначительной. Так, если в 1997 г. зафиксировано 10 обрывов, частота аварий — 0,069 год 1 или 1,61 на 1000 спусков фрезерного скребка, то в 1998-2002 гг. частота аварий снизилась более чем в 5 раз. С целью исключения опасности падения фрезерного скребка на забой и сокращения затрат на извлечение с 1999 г. скважины начали оснащать противополетными втулками. В этом случае обрыв скребка заканчивается посадкой на специальное кольцо, и извлечение проводится достаточно быстро без остановки скважины с помощью ловильного инструмента.

Таким образом, в результате передачи скважин НГДП «Барсуковнефть» на сервисное обслуживание ООО «Фирма «Каскад» обеспечено: