RU2782366C1 - Способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений - Google Patents
Способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782366C1 RU2782366C1 RU2021119797A RU2021119797A RU2782366C1 RU 2782366 C1 RU2782366 C1 RU 2782366C1 RU 2021119797 A RU2021119797 A RU 2021119797A RU 2021119797 A RU2021119797 A RU 2021119797A RU 2782366 C1 RU2782366 C1 RU 2782366C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubing
- resin
- magnetic field
- asphalt
- well
- Prior art date
Links
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000003405 preventing Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 3
- 238000005500 petroleum industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000003449 preventive Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible Effects 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 1
- 230000001340 slower Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к сфере скважиной добычи нефти и может быть использовано на месторождениях нефти, где в подъемных насосно-компрессорных трубах скважин наблюдается образование и накопление тяжелых компонентов нефти и других сопутствующих веществ, в том числе асфальто-смоло-парафиновых отложений. Способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений включает спуск в скважину насоса на насосно-компрессорных трубах. На насосно-компрессорных трубах в местах нахождения значений индукции магнитного поля более 290 нТл спускают муфты или патрубки из материала, обладающие значением индукции магнитного поля не более 50 нТл. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа за счет создания в колонне насосно-компрессорных труб индукции магнитного поля с минимальными значениями. 6 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к сфере скважиной добычи нефти и может быть использовано на месторождениях нефти, где в подъемных насосно-компрессорных трубах скважин наблюдается образование и накопление тяжелых компонентов нефти и других сопутствующих веществ, в том числе асфальто-смоло-парафиновых отложений.
Накопление асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО) приводит к снижению производительности скважинных установок, уменьшению наработки и эффективности работы насосных установок. Несмотря на применение ингибиторов АСПО колонна насосно-компрессорных труб способна за несколько месяцев эксплуатации практически заполниться отложениями, что приводит обычно к уменьшению рабочего проходного сечения насосно-компрессорных труб и появлению гидравлических потерь.
Анализ исследований показал, что АСПО наиболее интенсивно осаждаются на материалах с положительной магнитной восприимчивостью и меньше - на материалах с отрицательной магнитной восприимчивостью, а также на неровных поверхностях, особенно в местах соединения насосно-компрессорных труб друг с другом. Причина этого заключается в следующем: насосно-компрессорные трубы, используемые в нефтедобыче, представляют собой длинный постоянный магнит, напряженность которого в средней части равна нулю, а на концах достигает максимального значения, т.е. с полюсами на устье скважины и приеме погружного насоса. При добыче и транспортировании продукции скважин по насосно-компрессорным трубам, которая находится в них от 2,5 ч до 1 сут, т.е. под воздействием магнитного поля, влияющего на ориентацию молекул нефти и дальнейшее высаживание более тяжелых фракций - смол, асфальтенов и парафинов на стенках насосно-компрессорных труб, возникает механическое и гидродинамическое воздействие на внутреннюю поверхность насосно-компрессорных труб, что в свою очередь приводит к образованию на их концах критических значений напряженности магнитного поля и, как следствие, к отложению асфальтенов, смол и парафинов, а также корродирующих веществ.
Известен способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений, включающий спуск в скважину насоса на насосно-компрессорных трубах с предварительно нанесенным защитным внутренним покрытием (Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. - М.: Недра, 1970. - 192 с.).
Недостатками данного способа являются:
- материал покрытия внутренних стенок насосно-компрессорных труб обладает способностью накапливать статическое электричество, в результате чего на поверхности покрытия появляется дополнительный источник электростатического поля, который за счет поляризованного взаимопритяжения затормаживает и осаждает на поверхности покрытия АСПО;
- недостаточная эффективность применения в скважинах со штанговыми насосными установками, т.к. покрытия быстро истираются, нарушается их целостность и в дальнейшем разрушаются вследствие механического контакта колонны штанг с трубами, что приводит к образованию пробок в колонне НКТ и заклиниванию насосов;
- высокая стоимость нанесения покрытия;
- необратимые изменения структуры насосно-компрессорных труб при нанесении покрытия;
- покрытия хрупкие, значительной толщины и имеют недостаточное сцепление (адгезию) с металлом.
Известен магнитный способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений, включающий спуск в скважину насоса на насосно-компрессорных трубах с устройством для магнитной обработки нефти, который образовывает магнитные поля со значительным градиентом магнитной индукции как поперек, так и вдоль потока нефти (см. патент RU №2235690, C02F 1/48, опубл. 10.09.2004, Бюл. №25). Способ магнитной обработки нефти по технической сущности и достигаемому результату наиболее близок к предлагаемому способу предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений и его можно взять в качестве прототипа.
Недостаток прототипа заключается в следующем. В магнитном поле частицы асфальто-смоло-парафиновых отложений только ориентируются вдоль внешнего магнитного поля и слипаются в результате магнитного взаимодействия, при этом не происходит возбуждение молекул либо на резонансных частотах, либо на нижнем энергетическом уровне и диссоциация (распад) в результате последующей эволюции колебательных состояний молекул АСПО.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности способа за счет создания в колонне насосно-компрессорных труб индукции магнитного поля с минимальными значениями.
Поставленный технический результат решается описываемым способом предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений, включающим спуск в скважину насоса на насосно-компрессорных трубах.
Новым является то, что на насосно-компрессорных трубах в местах нахождения значений индукции магнитного поля более 290 нТл спускают муфты или патрубки из материала, обладающими значением индукции магнитного поля не более 50 нТл.
Совокупность отличительных признаков предлагаемого способа предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений позволяют решить поставленную задачу.
Из патентной и научно-технической литературы нам неизвестна заявляемая совокупность отличительных признаков. Следовательно, заявляемые способ и устройство соответствуют критерию изобретения «изобретательский уровень».
Предлагаемый способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений поясняется фигурами, где:
- на фиг. 1 - представлена схема оборудования в скважине для реализации способа;
- на фиг. 2 - модели, использованные для математических расчетов;
- на фиг. 3 - результаты двухмерного моделирования по центральному профилю модели №1;
- на фиг. 4 - результаты двухмерного моделирования по центральному профилю модели №2;
- на фиг. 5 - результаты двухмерного моделирования по центральному профилю модели №3;
- на фиг. 6 - результаты двухмерного моделирования по центральному профилю модели №4.
Для раскрытия сути заявляемого способа приводятся следующие пояснения. В интервале отложений АСПО в скважине 1 (фиг. 1), где наблюдается максимальное значение напряженности магнитного поля в насосно-компрессорных трубах 2 спускают муфты или патрубки 3, выполненные из материала со значениями индукции магнитного поля не более 50 нТл. Предлагаемые муфты или патрубки 3 в добывающих скважинах исключают возникновение критического значения магнитной напряженности насосно-компрессорных труб в местах, подверженных наибольшему механическому и гидродинамическому воздействию при движении продукции скважин по ним за счет магнитного разделения насосно-компрессорных труба на несколько частей. Для добычи скважинной продукции внизу насосно-компрессорных труб 2 установлен насос 4 (штанговый, центробежный или др.).
Рассмотрим проведенные исследования для обоснования предложенного изобретения. Двухмерное моделирование проводилось вдоль центрального профиля. Всего было рассмотрено четыре случая (модели), с разным расположением намагниченных штоков (фиг. 2). В модели №1 (фиг. 3) насосно-компрессорные трубы расположены встык друг к другу, без зазора. В следующих моделях (№№2, 3 и 4) насосно-компрессорные трубы расположены на расстояниях 1 (фиг. 4), 2 (фиг. 5) и 5 метров (фиг. 6) друг от друга соответственно. Даже небольшие зазоры между насосно-компрессорными трубами надежно фиксируются современными магнетометрами (фиг. 3-6). На расстояниях равных и больших половины длины насосно-компрессорных труб взаимовлияние разнополярных источников практически равно нулю. При практических исследованиях необходимо обращать особое внимание на уровень помех и их искажающее влияние (особенно при небольших зазорах). Как видно на фиг. 3, максимальное значение индукции магнитного поля для модели №1 составляет 320 нТл. С увеличением зазора магнитная индукция возрастает с 120 нТл для модели №2 (фиг. 4) до 205 нТл для модели №3 (фиг. 5) и до 290 нТл для модели №4 с зазором 5 метров (фиг. 6). Опытным путем установлено, что для снижения предотвращения АСПО на внутренних стенках насосно-компрессорных труб необходимо устанавливать муфты или патрубки 3 со значением индукции магнитного поля не более 50 нТл.
Способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений работает следующим образом. Перед спуском насоса 4 (фиг. 1) в скважину 1 определяется значение напряженности магнитного поля в насосно-компрессорных трубах 2, затем спускают насос 4 в скважину 1 на насосно-компрессорных трубах 2. В местах нахождения значений индукции магнитного поля более 290 нТл спускают муфты или патрубки 3 из материала, обладающим значение индукции магнитного поля не более 50 нТл. При эксплуатации скважины 1 продукция скважины поднимается к устью (на фиг. не показана) при помощи насоса 4. АСПО, поднимаясь вместе с продукцией скважины, проходя муфты или патрубки 3, отталкивается от периферии к центру, далее двигаясь вдоль насосно-компрессорных труб 2 АСПО приближается к внутренним стенкам насосно-компрессорных труб 2, т.к. данные трубы, согласно исследованиям (фиг. 3-6), обладают положительной магнитной восприимчивостью, но благодаря чередующейся установке муфт или патрубков 3 (фиг. 1) в составе колонны насосно-компрессорных труб 2 АСПО не успевает осаждаться на стенках насосно-компрессорных труб 2.
Благодаря данному изобретению АСПО не осаждается на стенках насосно-компрессорных труб и поднимается к устью скважины вместе с добываемой продукцией скважины. Способ является недорогим, конструктивно простым и надежным в эксплуатации. Преимуществом предложенного способа является снижение дополнительных затрат (электроэнергии, хим. реагентов, промывок и т.д.), в т.ч. на обслуживание рабочим персоналом нефтепромысла по пропарке устьевого оборудования и манифольда. Данный способ был внедрен на 4 скважинах (10037, 338, 10042, 10044) Уратьминского месторождения АО "Геология":
- на скв. 10037 через 7,4 года при проведении профилактического ремонта при подъеме глубинно-насосного оборудования отложения АСПО не были обнаружены. До внедрения предлагаемого способа на скважине 10037 практически раз в полгода проводился профилактический подземный ремонт. В первые два года внедрения способа характеризуются снижением максимальных нагрузок до 3 тн с последующим повышением нагрузок до 4,7 тн. Экономия затрат на скв. 10037 составила 3082200 руб.с НДС;
- на скв. 10044 после внедрения предлагаемого способа при проведении двух ремонтов скважины АСПО отсутствовало на оборудовании, в одном случае отложения были незначительными - 0,5-1 мм. Эффект составил 635000 руб. с НДС;
- на скв. 10042 при извлечении муфт отложений АСПО на оборудовании не были обнаружены, нагрузки на головку балансира снизились на 17%;
- на скв. 338 увеличение наработки составило 31%. отложения АСПО были незначительными, экономический эффект - 190 500 руб. с НДС;
- получение дополнительной нефти составило 40,3 тн за счет снижения ремонтов скважин для ликвидации парафиноотложений в подземном оборудовании.
Claims (1)
- Способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений, включающий спуск в скважину насоса на насосно-компрессорных трубах, отличающийся тем, что на насосно-компрессорных трубах в местах нахождения значений индукции магнитного поля более 290 нТл спускают муфты или патрубки из материала, обладающего значением индукции магнитного поля не более 50 нТл.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2782366C1 true RU2782366C1 (ru) | 2022-10-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808310C1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" | Способ снижения образования отложений из мазута в теплообменном нефтеперерабатывающем оборудовании |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4564448A (en) * | 1980-05-21 | 1986-01-14 | Meara Jr James R O | Device for treating fluids with magnetic lines of force |
| SU1296513A1 (ru) * | 1985-03-26 | 1987-03-15 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Аппарат дл магнитной обработки жидкости |
| RU2180894C1 (ru) * | 2000-09-26 | 2002-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Устройство для магнитной обработки жидкости |
| RU2198849C2 (ru) * | 2001-04-10 | 2003-02-20 | ООО "НПП" Лантан-1" | Устройство для магнитной обработки жидкости |
| RU2235690C2 (ru) * | 2002-10-30 | 2004-09-10 | ООО "НПП" Лантан-1" | Устройство для магнитной обработки нефти |
| WO2006029203A1 (en) * | 2004-09-07 | 2006-03-16 | Terence Borst | Magnetic assemblies for deposit prevention |
| RU71114U1 (ru) * | 2007-07-12 | 2008-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Система для магнитной обработки водонефтяной жидкости с обводненностью не более 25% в скважине, оборудованной электроцентробежным насосом |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4564448A (en) * | 1980-05-21 | 1986-01-14 | Meara Jr James R O | Device for treating fluids with magnetic lines of force |
| SU1296513A1 (ru) * | 1985-03-26 | 1987-03-15 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Аппарат дл магнитной обработки жидкости |
| RU2180894C1 (ru) * | 2000-09-26 | 2002-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Устройство для магнитной обработки жидкости |
| RU2198849C2 (ru) * | 2001-04-10 | 2003-02-20 | ООО "НПП" Лантан-1" | Устройство для магнитной обработки жидкости |
| RU2235690C2 (ru) * | 2002-10-30 | 2004-09-10 | ООО "НПП" Лантан-1" | Устройство для магнитной обработки нефти |
| WO2006029203A1 (en) * | 2004-09-07 | 2006-03-16 | Terence Borst | Magnetic assemblies for deposit prevention |
| RU71114U1 (ru) * | 2007-07-12 | 2008-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Система для магнитной обработки водонефтяной жидкости с обводненностью не более 25% в скважине, оборудованной электроцентробежным насосом |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808310C1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" | Способ снижения образования отложений из мазута в теплообменном нефтеперерабатывающем оборудовании |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5052491A (en) | Oil tool and method for controlling paraffin deposits in oil flow lines and downhole strings | |
| US5511619A (en) | Polymer liners in rod pumping wells | |
| CN107939357B (zh) | 提高油田开发系统效率方法 | |
| RU2782366C1 (ru) | Способ предотвращения образования асфальто-смоло-парафиновых отложений | |
| US10392875B2 (en) | Gripper assembly for continuous rod and methods of use thereof | |
| RU107274U1 (ru) | Устройство защиты насосной установки от коррозии | |
| US10077634B2 (en) | Magnetic deposition prevention subassembly and method of use | |
| RU2682827C1 (ru) | Способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений из нефтедобывающей скважины | |
| Kjos et al. | Down-hole water-oil separation and water reinjection through well branches | |
| McCaslin | A study of the methods for preventing rod-wear tubing leaks in sucker-rod pumping wells | |
| RU2610946C1 (ru) | Способ удаления отложений из колонны лифтовых труб нефтедобывающей скважины | |
| Wright et al. | Progressive cavity pumps deliver highest mechanical efficiency/lowest operating cost in mature permian basin waterflood | |
| Matkivskyi et al. | Evaluation of the gas recycling duration on the hydrocarbon recovery from gas condensate fields | |
| Davis et al. | Successful Oil and Gas Production Well Applications of Thermoplastic Lined Downhole Tubing: A Compilation of Case Histories Dating Back to 1996 | |
| RU2275334C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки потока жидкости | |
| Baranov et al. | Aspects of Development of Oilfields with Hard-to-recover Reserves on Closing Field Development Stage | |
| Pate et al. | Extending Gas Lift Systems Deeper into the Wellbore Using Capillary Through Tubing Services | |
| Altubi et al. | New Era of Sucker Rod Hanger: Innovative Design to Enhance Pulling Out and Running in Hole Sucker Rod Operations | |
| RU2735798C1 (ru) | Способ подачи растворителя аспо в скважину | |
| US9004158B1 (en) | Seal apparatus for restriction of movement of sand in an oil well | |
| RU2781516C1 (ru) | Система магнитной обработки при добыче нефти | |
| Biddick et al. | Subsurface compression lifts liquids, increases gas production in unconventional well trial | |
| Cramer et al. | Development and Application of a Downhole Chemical Injection Pump for use in ESP Applications | |
| Wendorff et al. | Prop-Packed Fractures-A Reality On Which Productivity Increase Can Be Predicted | |
| Clark et al. | The case for utilizing hydraulic jet pumps in the Bakken |