RU2779242C1 - Method for controllng asphalt-resin-paraffin deposits in oilfield equipment - Google Patents
Method for controllng asphalt-resin-paraffin deposits in oilfield equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779242C1 RU2779242C1 RU2021138681A RU2021138681A RU2779242C1 RU 2779242 C1 RU2779242 C1 RU 2779242C1 RU 2021138681 A RU2021138681 A RU 2021138681A RU 2021138681 A RU2021138681 A RU 2021138681A RU 2779242 C1 RU2779242 C1 RU 2779242C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paraffin
- asphalt
- pipes
- deposits
- additional
- Prior art date
Links
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001174 ascending Effects 0.000 claims abstract 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения образования и удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в нефтепромысловом оборудовании. The invention relates to the oil industry and can be used to prevent the formation and removal of asphalt, resin and paraffin deposits (ARPD) in oilfield equipment.
Известен способ борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями в нефтепромысловом оборудовании (патент на ИЗ № 2298642, МПК E21B 37/00, опубл. 10.05.2007 г., бюл. 13), включающий спуск в скважину насосно-компрессорных труб с предварительно нанесенным защитным покрытием и создание защитного покрытия на выкидных линиях от скважины, причем спускают двухсоставные насосно-компрессорные трубы, предварительно покрытые снаружи и по всей длине теплозащитным продуктом на основе полых микросфер, при этом ниже динамического уровня жидкости в скважине спускают насосно-компрессорные трубы с 5-15 просушенными или отвержденными слоями теплозащитного покрытия, а выше динамического уровня - с 2-5 слоями теплозащитного покрытия, причем температуру добываемой нефти поддерживают не ниже температуры плавления парафинов, по меньшей мере до верхней зоны насосно-компрессорных труб, доступной для тепловых методов удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с теплосодержащим агентом, путем увеличения количества слоев и общей толщины теплозащитного покрытия, далее по мере накопления асфальтосмолопарафиновых отложений производят их удаление тепловым и/или химическими методами с технологической жидкостью - агентом.A known method of combating asphalt, resin and paraffin deposits in oilfield equipment (patent IZ No. 2298642, IPC E21B 37/00, publ. a protective coating on the flow lines from the well, and two-piece tubing is lowered, previously coated on the outside and along the entire length with a heat-shielding product based on hollow microspheres, while below the dynamic fluid level in the well, tubing with 5-15 dried or cured layers of a heat-protective coating, and above the dynamic level - with 2-5 layers of a heat-protective coating, and the temperature of the produced oil is maintained not lower than the melting point of paraffins, at least up to the upper zone of the tubing, accessible for thermal methods for removing asphalt, resin, and paraffin deposits with a heat-containing agent, by increasing the number layers and the total thickness of the heat-shielding coating, then, as asphalt, resin and paraffin deposits accumulate, they are removed by thermal and/or chemical methods with a process liquid agent.
Недостатком данного способа является дороговизна технологии, за счет покрытия труб, так же данный способ не является универсальным и применим лишь в конкретных горно-геологических условиях нефтяного месторождения, компонентного состава нефти и ее температурной составляющей.The disadvantage of this method is the high cost of technology, due to the coating of pipes, as this method is not universal and is applicable only in specific mining and geological conditions of the oil field, the component composition of oil and its temperature component.
Наиболее близким является способ предупреждения отложения асфальто-смолистых и парафиновых компонентов нефти в насосно-компрессорных трубах в скважине и устройство для его осуществления (патент на ИЗ № 2661951, МПК E21B 37/06, опубл. 23.07.2018 г., бюл. 21), заключающийся в перемещении кристаллов парафина, выделившегося из газожидкостной смеси, в центр потока с последующей каогуляцией и омыванием стенки насосно-компрессорной трубы для выноса на поверхность, причем газожидкостный поток продукции скважины, движущийся в полости насосно-компрессорных труб, начиная с глубины начала кристаллизации парафина до устья скважины, ускоряют до режима квадратичного течения, путем перехода на транспортировку по насосно-компрессорным трубам малого диаметра, формируя в их полости турбулентный режим движения, который за счет завихрения потока непрерывно обновляет пристенную нефтяную пленку, вымывая кристаллы парафина с внутренней поверхности трубы, а в открытый конец насосно-компрессорных труб малого диаметра, через кольцевое пространство дозированно нагнетают удалитель асфальто-смолистых и парафиновых отложений.The closest is a method for preventing the deposition of asphalt-resinous and paraffinic components of oil in tubing pipes in a well and a device for its implementation (patent for IZ No. 2661951, IPC E21B 37/06, publ. 23.07.2018, bull. 21) , which consists in the movement of paraffin crystals released from the gas-liquid mixture to the center of the flow, followed by coagulation and washing of the wall of the tubing for removal to the surface, and the gas-liquid flow of well production moving in the cavity of the tubing, starting from the depth of the beginning of wax crystallization to the wellhead, accelerate to the quadratic flow regime by switching to transportation through small-diameter tubing, forming a turbulent motion mode in their cavity, which, due to the swirl of the flow, continuously renews the near-wall oil film, washing out paraffin crystals from the inner surface of the pipe, and into the open end of small diameter tubing meter, a remover of asphalt-resinous and paraffin deposits is dosed through the annular space.
Недостатком данного способа является малая площадь внутренний стенки и малый проходной диаметр колонный насосно-компрессорных труб (НКТ), так как все равно на стенках осаждается АСПО, что приводит к быстрому перекрытию внутреннего диаметра НКТ.The disadvantage of this method is the small area of the inner wall and the small passage diameter of the stringed tubing (tubing), since ARPD is deposited on the walls anyway, which leads to a rapid overlap of the inner diameter of the tubing.
Технической задачей предполагаемого изобретения значительное увеличение межремонтного периода по сравнению с наиболее близким аналогом за счет увеличения площади осаждения АСПО при подъеме жидкости на поверхность.The technical objective of the proposed invention is a significant increase in the overhaul period compared to the closest analogue by increasing the area of deposition of paraffin deposits when the liquid rises to the surface.
Техническая задача решается способом борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями в нефтепромысловом оборудовании, включающим увеличение скорости выноса кристаллов парафина, выделившегося из газожидкостной смеси, с последующей каогуляцией и омыванием стенки лифтовых труб для выноса на поверхность, причем газожидкостный поток продукции скважины, движущийся на поверхность, начиная с глубины начала кристаллизации парафина до устья скважины, ускоряют за счет размещения внутри основной лифтовой трубы дополнительной лифтовой трубы, формируя в полости лифтовых труб турбулентный режим движения, который за счет завихрения потока непрерывно обновляет пристенную нефтяную пленку, максимально вымывая кристаллы парафина с поверхности труб, при этом в лифтовые колонны дозированно нагнетают удалитель асфальто-смолистых и парафиновых отложений.The technical problem is solved by a method for combating asphalt, resin, and paraffin deposits in oilfield equipment, including an increase in the rate of removal of paraffin crystals released from the gas-liquid mixture, followed by coagulation and washing of the walls of the lift pipes for removal to the surface, and the gas-liquid flow of well production moving to the surface, starting from a depth the beginning of paraffin crystallization to the wellhead is accelerated by placing an additional lift pipe inside the main lift pipe, forming a turbulent motion mode in the cavity of the lift pipes, which, due to the swirl of the flow, continuously renews the near-wall oil film, washing out paraffin crystals from the surface of the pipes to the maximum, while in lift columns meteredly pump the remover of asphalt-tar and paraffin deposits.
Новым является то, что восходящий поток направляют по межтрубному пространству основной и дополнительной лифтовых труб, а удалитель асфальто-смолистых и парафиновых отложений нагнетают внутрь дополнительной трубы с циркуляцией по межтрубному пространству основной и дополнительной лифтовых труб на поверхность для растворения отложенного осадка.What is new is that the upward flow is directed through the annular space of the main and additional lift pipes, and the remover of asphalt-tar and paraffin deposits is injected into the additional pipe with circulation through the annulus of the main and additional lift pipes to the surface to dissolve the deposited sediment.
Новым является также то, что в качестве удалителя асфальто-смолистых и парафиновых отложений используют пар.It is also new that steam is used as a remover of asphalt-tar and paraffin deposits.
Способ борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями в нефтепромысловом оборудовании осуществляют в следующей последовательности. С помощью УЭЦН, спущенного на расчетную глубину в скважину на основных лифтовых трубах, газожидкостный поток продукции скважины, движущийся в полости этих труб, начиная с глубины начала кристаллизации парафина (например, с глубины 800 м) до устья, ускоряют до режима течения путем спуска как минимум на глубину кристаллизации парафина внутрь на основной лифтовой колонны дополнительной лифтовой колонны, установленной коаксиально и зафиксированной на устьевой арматуре, и перехода на транспортировку всего газожидкостной продукции по межтрубному пространству этих лифтовых труб. При этом газожидкостная продукция из ламинарного движения по основной лифтовой колонне от УЭЦН в межтрубном пространстве переходит в турбулентный режим, то есть резко увеличивается число Рейнольдса (Re), при котором интенсивная турбулизация потока непрерывно обновляет пристенную нефтяную пленку вместе с кристаллами парафина и снижает их накопление. Определяют эмпирическим путем (например, определяя толщину парафина на стенках в межтрубном пространстве взятием проб, анализом затрачиваемой энергии на подъем единицы жидкости из скважины и/или т.п.) период отложения парафина толщиной не более допустимой (например, для месторождений Республики Татарстан (РТ) не более 3 – 5 мм). Так как площадь стенок лифтовых труб в межтрубном пространстве гораздо больше (примерно в 4 раза), чем внутри дополнительной лифтовой трубы, а количество АСПО остается постоянным в перекачиваемой на поверхность жидкости, то толщина на стенках лифтовых труб скапливается значительно дольше (примерно в 4 раза для месторождения РТ), чем у наиболее близкого аналога, что увеличивает значительно время (межремонтный период) между необходимостью обработки удалителем асфальто-смолистых и парафиновых отложений. После скапливания АСПО более допустимого (более 3 – 5 мм) насос останавливают внутрь дополнительной лифтовой колонны закачивают удалителя АСПО с циркуляцией по межтрубному пространству основной и дополнительной лифтовых труб на поверхность для растворения отложенного АСПО. На виды, состав и способы применения удалителей АСПО авторы не претендуют. Наибольшую эффективность для растворения и вымывания АСПО показал пар, который часто используют на месторождениях РТ в качестве удалителя АСПО. После очитки межтрубного пространства от АСПО закачку удалителя АСПО прекращают, основную и дополнительную лифтовые колонны промывают технической жидкостью (например, водой), дополнительную колонну на устье скважины перекрывают и запускают в работу УЭЦН. По необходимости промывку удалителем АСПО периодически повторяют, обеспечивая длительную работу нормальную УЭЦН.The method of combating asphalt, resin and paraffin deposits in oilfield equipment is carried out in the following sequence. With the help of an ESP lowered to the estimated depth into the well on the main lift pipes, the gas-liquid flow of well products moving in the cavity of these pipes, starting from the depth of the beginning of paraffin crystallization (for example, from a depth of 800 m) to the wellhead, is accelerated to the flow regime by descending as at least to the depth of paraffin crystallization inside on the main tubing string of the additional tubing string installed coaxially and fixed on wellhead fittings, and transition to the transportation of all gas-liquid products through the annular space of these tubing pipes. At the same time, the gas-liquid production from the laminar movement along the main lifting column from the ESP in the annular space passes into the turbulent mode, that is, the Reynolds number (Re) sharply increases, at which the intense turbulence of the flow continuously renews the near-wall oil film along with paraffin crystals and reduces their accumulation. It is determined empirically (for example, by determining the thickness of paraffin on the walls in the annular space by taking samples, analyzing the energy expended to lift a unit of fluid from the well, and / or etc.) the period of wax deposition with a thickness not exceeding the allowable one (for example, for deposits of the Republic of Tatarstan (RT ) no more than 3 - 5 mm). Since the area of the walls of the lift pipes in the annular space is much larger (about 4 times) than inside the additional lift pipe, and the amount of ARPD remains constant in the liquid pumped to the surface, the thickness on the walls of the lift pipes accumulates much longer (about 4 times for deposits of the Republic of Tatarstan) than the closest analogue, which significantly increases the time (between repairs) between the need to treat the remover of asphalt-resinous and paraffin deposits. After accumulation of ARPD more than allowed (more than 3 - 5 mm), the pump is stopped inside the additional lifting column, the ARPD remover is pumped with circulation through the annular space of the main and additional lift pipes to the surface to dissolve the deposited ARPD. The authors do not pretend to the types, composition and methods of application of ARPD removers. Steam, which is often used in the fields of the Republic of Tatarstan as an ARPD remover, showed the highest efficiency for dissolving and washing out ARPD. After cleaning the annular space from the ARPD, the injection of the ARPD remover is stopped, the main and additional tubing strings are washed with technical fluid (for example, water), the additional string at the wellhead is closed and the ESP is put into operation. If necessary, flushing with the ARPD remover is periodically repeated, ensuring long-term operation of the normal ESP.
Предлагаемый способ борьбы с АСПО позволяет значительно увеличить межремонтный период по сравнению с наиболее близким аналогом за счет увеличения площади осаждения АСПО при подъеме жидкости на поверхность.The proposed method of dealing with ARPD can significantly increase the overhaul period compared to the closest analogue by increasing the area of ARPD deposition when the liquid rises to the surface.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2779242C1 true RU2779242C1 (en) | 2022-09-05 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809415C1 (en) * | 2023-06-29 | 2023-12-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Method for combating asphalt, resin, and paraffin deposits in oil field equipment during well operation |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2876145A (en) * | 1957-03-25 | 1959-03-03 | Texas Co | Removal of deposits such as paraffin from oil lines by use of soluble candy plug |
| SU1219789A1 (en) * | 1984-10-23 | 1986-03-23 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа "Гипроморнефтегаз" | Paraffin deposits in lift pipes in [as-lift operation of well |
| RU95112818A (en) * | 1995-07-25 | 1997-07-20 | Нефтегазодобывающее управление "Лениногорскнефть" | METHOD FOR FIGHTING PARAFFIN DEPOSITS IN PUMP AND COMPRESSOR PIPES OF OIL WELL |
| RU2132450C1 (en) * | 1997-04-09 | 1999-06-27 | Акционерная нефтяная компания Башнефть | Method for removing asphalt-resin and paraffin depositions |
| RU2263765C1 (en) * | 2004-04-19 | 2005-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет | Method of paraffin accumulation prevention in oil well |
| RU2371568C1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергомеханический завод" | Downhole device for prevention of fallout of deposits from flow of mined oil-bearing products, method of its manufacturing and operation |
| RU2661951C1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method for preventing deposits of asphalt-resins and paraffin components of oil in pump compressor tubes in the well and device for its implementation |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2876145A (en) * | 1957-03-25 | 1959-03-03 | Texas Co | Removal of deposits such as paraffin from oil lines by use of soluble candy plug |
| SU1219789A1 (en) * | 1984-10-23 | 1986-03-23 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа "Гипроморнефтегаз" | Paraffin deposits in lift pipes in [as-lift operation of well |
| RU95112818A (en) * | 1995-07-25 | 1997-07-20 | Нефтегазодобывающее управление "Лениногорскнефть" | METHOD FOR FIGHTING PARAFFIN DEPOSITS IN PUMP AND COMPRESSOR PIPES OF OIL WELL |
| RU2132450C1 (en) * | 1997-04-09 | 1999-06-27 | Акционерная нефтяная компания Башнефть | Method for removing asphalt-resin and paraffin depositions |
| RU2263765C1 (en) * | 2004-04-19 | 2005-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет | Method of paraffin accumulation prevention in oil well |
| RU2371568C1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергомеханический завод" | Downhole device for prevention of fallout of deposits from flow of mined oil-bearing products, method of its manufacturing and operation |
| RU2661951C1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method for preventing deposits of asphalt-resins and paraffin components of oil in pump compressor tubes in the well and device for its implementation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809415C1 (en) * | 2023-06-29 | 2023-12-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Method for combating asphalt, resin, and paraffin deposits in oil field equipment during well operation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2298642C1 (en) | Method for asphalt-tar-paraffin deposits prevention in oil production equipment | |
| EA022677B1 (en) | Method and device for wax thickness measurements in pipe or processing equipment | |
| US20160341006A1 (en) | Method for Preventing Wax Deposition in Oil Wells with Packers | |
| CN106593355A (en) | Paraffin-removing unblocking well-washing device for thickened oil well and method | |
| Lekomtsev et al. | Designing of a washing composition model to conduct the hot flushing wells producing paraffin crude oil | |
| RU2779242C1 (en) | Method for controllng asphalt-resin-paraffin deposits in oilfield equipment | |
| RU2695724C1 (en) | Method of asphalt-resin-paraffin deposits from an oil well | |
| Shi et al. | A state of the art review on the wellbore blockage of condensate gas wells: Towards understanding the blockage type, mechanism, and treatment | |
| RU2651728C1 (en) | Method of removing aspo from well equipment | |
| RU2513889C1 (en) | Flushing method of well submersible electric centrifugal pump | |
| RU2553129C1 (en) | Well dewaxing method | |
| EP2513408A1 (en) | Inhibiting liquid loading, corrosion and/or scaling in oilfield tubulars | |
| Feng et al. | Design and application of new impeller-type wax-proof device based on speed-increasing wax-proof mechanism | |
| RU2809415C1 (en) | Method for combating asphalt, resin, and paraffin deposits in oil field equipment during well operation | |
| Bashmur et al. | Relief flow swirlers to control wax deposition formation inside downhole equipment | |
| RU2531957C1 (en) | Device for cleaning wells of tar-resin-paraffin sediments | |
| Martinez* et al. | Vaca Muerta: Challenging the Paradigm of Producing From a Shale Formation | |
| Viet et al. | Prevention of asphalt, resin and paraffin deposits using various technologies | |
| RU2731763C1 (en) | Method of cleaning from paraffin deposits in well | |
| Patel et al. | An Overview of Wax deposition in the Pipeline | |
| RU2766996C1 (en) | Method of controlling formation of asphaltene sediments during production of high pour point anomalous oil | |
| RU2801012C1 (en) | Method for operating well equipped with electric submersible pump under conditions complicated by formation of asphaltene-resin-paraffin deposits, and device for its implementation | |
| Башмур et al. | Relief flow swirlers to control wax deposition formation inside downhole equipment | |
| RU2800177C1 (en) | Method for operating well equipped with electric submersible pump under conditions complicated by formation of asphaltene-resin-paraffin deposits, and device for its implementation | |
| RU2808077C1 (en) | Method for preventing formation of asphalt, resin and paraffin deposits |