технологии - ООО "ОйлПром

ООО «ОйлПром-Синергия»
Республика Башкортостан» г. Октябрьский
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ООО «ДИНЕР»
http://oilpromsynergy.ru/
Технология и оборудование для
ликвидации и профилактики
АСПО и ГПО в
нефтегазодобывающих и
нагнетательных скважинах на
основе импульсных
высокочастотных методов
термоакустического воздействия
Проблемы добычи на
осложненных
месторождениях
ОБЩЕЕ НАЗВАНИЕ
 Технология использования распределенных
систем импульсного (высокочастотного)
нагрева (РСИЭН) для термоакустических
воздействий на глубинные(например
скважины), протяженные(например
трубопроводы) и
объемные(резервуары,котлы) объекты
нефтедобычи и нефтепереработки
 (ИВЧТА-метод)
Принцип действия


– Метод обработки основан на
особом режиме генерирования и
передачи высокоплотной и
высокочастотной энергии по
кабелю в виде коротких
высокочастотных и мощных
импульсов на глубину (например
скважины), по длине(например
трубопроводов) и объему (например
резервуаров).
– Специальная форма импульсов,
длительность и
восстанавливающие разделяющую
изоляцию меры между импульсами
позволяют передать в этом режиме
по кабелю с ограниченным
поперечным сечением среднюю
электрическую мощность в 5-10 раз
большую, чем на постоянном или
переменном токе.


Во время передачи мощных импульсов вследствие
высокой частоты изменения тока в них и
поверхностного экранного эффекта происходит
выделение тепла в металле колонны труб по типу
индукционного высокочастотного нагрева, а из-за
высокого уровня мощности и возникновения ударных
электродинамических сил создается по всему тракту
передачи упругая механическая волна магнитоимпульсной деформации металла колонны труб.
В головной, специально бронированной и
изолированной от жидкости, части кабеля,
перекрывающей зону перфорации, термоакустический
эффект значительно усиливается путем организации
замыкания импульсов тока от головного электрода
через скважинную жидкость на эксплуатационную
колонну с образованием замкнутых на
неизолированную часть брони витков тока. В этой
части выделение тепла и ударных вибромеханических
волн осуществляется в броне кабеля,
эксплуатационной колонне и непосредственно в
жидкости. Последний эффект является с точки
зрения обработки наиболее существенным, так как
сопровождается при высокочастотном бездуговом Еразряде выделением большого уровня тепловой
энергии и созданием мощных электрострикционных
ударных волн с образованием кавитации.
 – создание технологии и оборудования для
комплексного воздействия на призабойную зону
пласта (ПЗП): термического, вибромеханического,
электрострикционного и импульсного
электромагнитного с целью улучшения
гидродинамической связи пласта со скважиной;





ИВЧТА- обработка скважин
а) в мобильном варианте
– очистка проточной части
нефтепромыслового оборудования от
отложений (АСПО, ГПО и др.) как с целью
профилактики, так и реанимации скважин,
вышедших в преждевременный ремонт или
находящихся в консервации по причине
возникновения "глухих" пробок;
– обработка призабойной зоны пласта (ПЗП)
с целью уменьшения скин - фактора и
улучшения связи скважины с пластом;
– ускорение и повышение качества
цементации на стадии заканчивания
скважин после бурения;
– повышение эффективности химических,
дистиллятных и других видов обработок за
счет ИВЧ_термоакустического воздействия
– горячая промывка, заключающаяся в том,
что после прогрева ствола скважины и
прискважинной зоны ИВЧ-кабелем такая
промывка идет с повышением температуры
на глубину до забоя (в стандартном
варианте такая промывка изменяет
температуру в скважине на глубине не
более 400–500 м);
 Отличительной особенностью технологии
является то, что при сравнительно большой
средней мощности (до 100 кВт по глубине и до 20
кВт в ПЗП) используется система в размере и
конфигурации стандартного геофизического
кабеля диаметром 12-15 мм.
 Практически все виды работ по технологии ИВЧ
осуществляются бесподходным методом, т.е. не
требует привлечения бригад подземного или
капитального ремонта и даже зачастую не
требует остановки скважин.
 б) в стационарном варианте

(используется для особо проблемных
скважин)
 – предотвращение образования отложений
в лифте скважин и ПЗП;
 – улучшение гидродинамического режима
работы скважины в целом за счет
увеличения подвижности флюида в ПЗП и
уменьшения трения в лифте скважин за
счет акустического влияния, уменьшение
вязкости и плотности скважинной среды за
счет повышения температуры и
разрушения эмульсии, создающие
дополнительную депрессию на пласт;
 –назначение ИВЧ-технологии для
добывающих скважин с вязкой
(битуминозной) нефтью- как способа
теплой добычи;
 В стационарном варианте возможна
покустовая установка, когда ИВЧ - кабели в
скважинах в кусте шлейфом подключены к
ИВЧ - генератору, и возможно, когда ИВЧ кабели установлены, например, в
нагнетательной скважине и в нескольких
зависимых от нее добывающих скважинах
 Технология и
оборудование
запатентованы Патентом
России как изобретение
№ 2248442 от 20 марта
2005 г. "Способ и
устройство для
ликвидации и
предотвращения
образования отложений и
пробок в нефтегазодобывающих
скважинах".
Характеристики технологии ИВЧ
- по конструкции и монтажу:







Малый вес и габариты , не препятствующие добыче.
Параметры габаритов ИВЧТА- кабеля-12-14мм,вес-350450кг/км.
Спецнагревательный кабельимеет: круглой констр. >25 мм
плоской – 14*40 мм,вес :900–1000 кг/км.
При этом в ИВЧТА методе используются:
а) в скважинах – стандартный грузонесущий
геофизический кабель простой конструкции;
б) в трубопроводах – стандартные термостойкие провода
марок РКГМ, ПАЛ, КГ, которые могут быть как внутри так и
снаружи.
Конструкция кабеля не зависит от глубины или длины
воздействия, а также мощности. В то время как
нагревательная система на основе нагревательного кабеля
имеет конструкцию зависящую от длины, от характера
применения (скважины с УЭЦН или УШГН, УШВН) и от
мощности.
Преимущества по принципу
действия.









При профилактических применениях используется изолированный
(«холодный») кабель. Нагревательным элементом и источником
акустического вибровоздействия является колонна труб. По сравнению с
нагревательным кабелем, это существенно меняет физику и режим
ликвидации отложений:
не требуется прогрев всей скважинной жидкости до температуры
плавления отложений для их сдвига со стенок труб, так как последний
обеспечивается быстрым прогревом узкого адгезионного слоя между
стенкой НКТ и отложениями.
за счет акустических виброколебаний колонны ликвидация отложений
осуществляется до «блеска» металла, т.е. без остаточной пленки,
являющейся катализатором отложений.
эффективность работы не зависит от дебета и термограммы скважины.
ликвидация отложений осуществляется, в отличие от нагревательного
кабеля, в коротком циклическом режиме (время цикла 4–10 часов за один
МОП).
Таким образом, по сравнению с нагревательными системами на основе
нагревательного кабеля, ИВЧТА имеет следующие преимущества:
одна станция управления может быть использована на 20–30 скважин, что
снижает стоимость системы на одну скважину в 2 раза.
сокращение затрат электроэнергии в 4–5 раз.
увеличение срока службы кабеля ИВЧТА в 3 раза за счет уменьшения
тепловой нагрузки на изоляцию кабеля.
Преимущества по характеру
применения.








По сравнению с нагревательными кабелями, которые действуют
только на лифт скважины, кабели ИВЧТА технологии могут быть
размещены до забоя и при этом осуществлять воздействие на
эксплуатационную колонну и ПЗП. При воздействии на ПЗП
используются высокочастотные разряды через скважинную жидкость
от конца кабеля.
Это обуславливает возможность и расширенного применения ИВЧТА
технологии:
ликвидация и профилактика отложений в эксплуатационной колонне и
ПЗП в добывающих скважинах;
горячая промывка скважинного насоса по прогретому с помощью
ИВЧТА технологии стволу скважины, с повышением температуры
промывочной жидкости по глубине скважины;
горячая промывка и «полоскание» ПЗП по прогретому стволу скважины
«бесподходным» методом;
использование ИВЧТА технологии для скважин с вязкой нефтью, как
способа добычи за счет увеличения подвижности флюида в ПЗП и
снижения вязкости в лифте скважины;
для нагнетательных скважин использующих для закачки сточную воду
ИВЧТА технология позволяет достичь увеличения проникающей и
вытесняющей способности;
для скважин после бурения с целью повышения качества и ускорения
цементации.
Пример регламента работ на
нагнетательных скважинах,
использующих для закачки сточную
воду с нефтяными остатками
Цель – повышение проникающей и
вытесняющей способности закачки.
–
Общие положения









1.1. Технологический план разработан для проведения
опытно-промысловых работ по повышению нефтеотдачи
пластов на основе импульсной высокочастотной
обработки нагнетательных скважин.
1.2. Технологический план разработан на основе
результатов опытно-промысловых работ в ОАО
"Башнефть-Янаул" и ОАО "Белкамнефть" (Удмуртия).
Цели и основы применения
2.1. Целями проведения работ являются:
– подготовка скважин к исследованиям;
– проведение исследований;
– восстановление и повышение приемистости,
выравнивание профилей притока.
2.2. Импульсной ТВЧ - обработке подвергаются
нагнетательные скважины, в которых вследствие
длительной эксплуатации, а также вследствие закачки
сточных вод снизилась приемистость и из-за возникших
отложений в лифте наблюдается непроходимость и
залипание исследовательских приборов.
2.3. Основой применения импульсной ТВЧ - обработки
является термическое и вибромеханическое
(акустическое) воздействие по всему стволу скважины
(до забоя) за счет передачи по геофизическому кабелю
(повышенной термостойкости) сверхмощных (0,5 – 1
МВт) и коротких высокочастотных импульсов, следующих
также с высокой частотой (5–10 кГц).
Технические средства и материалы














Технология осуществляется с применением следующих видов техники:
– подъемник геофизический типа ПКС-3,5;
– две автоцистерны типа ЦР-500, ЧЦР, АЦ-13 (ТУ26-16-99-79), или одна автоцистерна и
одна накопительная емкость (не менее 10 м3 ) для сбора нефтешламов;
– насосный агрегат типа ЦА-320 и его модификации;
– установка для подогрева воды типа ППУ (если нет возможности для завоза горячей
воды);
– спецоборудование для проведения ТВЧ-обработки (генератор специмпульсов,
согласующее устройство).
3.2. Необходимые материалы и приспособления:
– геофизический кабель с термостойкостью не менее 150°С, например, КГ-7х0,75-150-75;
– термоусадочная трубка 16/8;
– лубрикатор с уплотнительной головкой, например, типа УГУК-2.
4. Подготовка к работе
4.1. Перед началом работ скважина по возможности должна быть разряжена, т.е. в ней
должно быть снято давление.
4.2. Осуществить подключение к трансформатору и заземление спецоборудования
согласно схеме (рис. 1).
4.3. Заизолировать конец кабеля термоусадочной трубкой на длину перекрытия
интервала перфорации (10 – 20 м).
4.4. Осуществить подключение головного наконечника согласно инструкции на
применение спецоборудования.
Основные меры безопасности и охраны окружающей
среды при производстве работ, связанных с
реализацией технологии, должны соответствовать
требованиям следующих нормативно-технических
документов:










РД 08-200-98 "Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности",
утвержденные Постановлением Госгортехнадзора России № 24 от 9 апреля 1998 г.
«Изменения и дополнения к ПБ в НГП» ИПБ 08-375 (200)-00.
Основные положения об организации работ по охране труда в нефтяной
промышленности (утверждены Министерством топлива и энергетики России
11.03.93 г.).
Инструкция по охране окружающей среды при хранении, транспортировании,
приготовлении и дозировании химических реагентов в процессе добычи нефти (РД
39-0147098-009-89).
Общие правила охраны вод от загрязнения при бурении и добыче нефти и газа на
суше (ГОСТ 17.1.3.12-86).
Правила пожарной безопасности РФ ППБ-01-93.
6.2. Оборудование и спецтехника располагаются на площадке, расположенной с
наветренной стороны от скважины и имеющей уклон не более 3.
6.3. Спецтехника для выполнения работ должна размещаться на расстоянии не
менее 25 м от устья скважины. ПКС устанавливаются кабинами от устья скважины.
* Не допускать образования из-за интенсивного нагрева на головном электроде
парогазовых пузырей, наличие которых можно установить по подергиванию
стрелки прибора выходного напряжения.
** За счет прогрева всего ствола скважины и прискважинной зоны закачка
осуществляется с повышением температуры жидкости на глубину до забоя .
Примеры обработки нагнетательных
скважин.







Проведены работы по очистке лифта и раскальматации зоны
перфорации нагнетательных скважин (без постановки бригады ПКРС),
с целью проведения ГИС и увеличения приемистости.
Скважина №2511 Югомашевского месторождения обработки на
скважине были проведены геофизические исследования, которые
показали:
По результатам обработки материалов механической расходометрии
общий расход нагнетаемой жидкости составил 36 м. куб/сут, при
забойном давлении 256,08 атм. зарегистрированном на глубине 1012м.
Профиль приемистости не снят, т. к. датчик прибора РД 150/60
забивается.
После обработки на скважине были проведены геофизические
исследования, которые показали:
По результатам обработки материалов механической расходометрии
общий расход нагнетаемой жидкости составил 104 м. куб/сут, при
забойном давлении 251,4 атм зарегистрированном на глубине 1012,4 м.
Профиль приемистости снят, (материалы прилагаются).
Скважина №4788 Югомашевского месторождения







До обработки на скважине были проведены геофизические
исследования, которые показали:
По результатам обработки материалов механической
расходометрии общий расход нагнетаемой жидкости составил 25 м.
куб/сут, при забойном давлении 267,26 атм зарегистрированном на
глубине 1022,0 м.
Профиль приемистости не снят, т. к. датчик прибора РД 15 0/60
забивается.
После обработки на скважине были проведены геофизические
исследования, которые показали:
По результатам обработки материалов механической расходометрии
общий расход нагнетаемой жидкости составил 108 м. куб/сут, при
забойном давлении 271,78 атм. зарегистрированном на глубине
1022,0 м.
Профиль приемистости снят.
Результаты проведенных опытно-промышленных работ
показали эффективность предлагаемых технологий.
Стадия внедрения ИВЧтехнологии
ИВЧ-технология прошла опытную апробацию и используется в
штатном режиме в рамках договорных отношений.
 В ОАО «Башнефть» ИВЧ-технология используется уже в
течении 3-х последних лет для профилактических работ на
скважинах с УШГН с целью «расклинивания» и снижения
нагрузок на штангу (за прошлый год около 140 скважиноопераций). В качестве примера результативности технологии
можно привести уменьшение численности бригад ПРС. В
прошлом году в ОАО «Башнефть» было также проведено около
160 скважино-операций с использованием длинного (до забоя)
кабеля для воздействия на ПЗП скважин УШГН через
межтрубное пространство. Успешность восстановления притока
более 90 %.
 В НГДУ «Джалильнефть» ИВЧ-технология использовалась для
реанимации скважин вышедших в преждевременный ремонт по
причине «зависания» штанг из-за тяжелых эмульсионных
отложений . Проводились также работы по очистке
эксплуатационных колонн совместно с ПРС.

 В ОАО «Белкамнефть» технология используется для
обработки нагнетательных скважин с целью подготовки их к
исследованиям (там, где наблюдалась непроходимость
приборов) и восстановления приемистости . В настоящее
время проводятся профилактические работы на скважинах с
УЭЦН вместо химических промывок.
 В прошлом году по программе, утвержденной ОАО «ЛукоилПермь», были проведены опытно-промысловые работы (ОПР)
на скважинах с УЭЦН, такие же работы были проведены на
скважинах ОАО «Лукоил - Зап. Сибирь». Целью работ было
восстановление циркуляции в скважинах с «глухой»
парафиновой или гидратной пробкой взамен дорогостоящей
колтюбинговой технологии. Проведенные ОПР показали
экономическую целесообразность применения ИВЧтехнологии и продолжились в рамках договорных отношений.
 В ОАО «Лукоил-Западная Сибирь» (ТПП «Когалымнефтегаз»)
были проведены уникальные работы по восстановлению
проходимости «замерзших» трубопроводов без вскрытия
грунтового покрова (глубиной 1,5-2 м) путем прокладки кабеля
по поверхности и подключения его к начальной и конечной
точке.