Файл: Анализ эффективности методов борьбы с солеотложениями при.pdf

Школа__ Инженерная школа природных ресурсов
Направление подготовки __ Нефтегазовое дело
Отделение школы (НОЦ)__ Отделение нефтегазового дела
БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
Тема работы
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ БОРЬБЫ С СОЛЕОТЛОЖЕНИЯМИ ПРИ
ДОБЫЧЕ НЕФТИ НА ВЕРХ-ТАРСКОМ НЕФТЯНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
(НОВОСИБИРСКАЯ ОБЛАСТЬ)
622.276.72(571.14)
Студент
Группа
ФИО
Подпись
Дата
З-2Б4В
Кыштымов Владимир Николаевич
Руководитель ВКР
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Доцент
Деева Вера Степановна к.т.н.
Консультант
Должность
ФИО
Ученая
степень,
звание
Подпись
Дата
Старший преподаватель
Максимова Юлия Анатольевна
КОНСУЛЬТАНТЫ ПО РАЗДЕЛАМ:
По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»
Должность
ФИО
Ученая
степень,
звание
Подпись
Дата
Доцент
Криницына Зоя Васильевна к.т.н.
По разделу «Социальная ответственность»
Должность
ФИО
Ученая
степень,
звание
Подпись
Дата
Ассистент
Черемискина Мария Сергеевна
ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ:
Руководитель ООП
ФИО
Ученая
степень,
звание
Подпись
Дата
Старший преподаватель Максимова Юлия Анатольевна
Томск – 2019 г.

2
Планируемые результаты обучения
Код
результата
Результат обучения
(выпускник должен быть готов)
Требования ФГОС, критериев
и/или заинтересованных сторон
В соответствии с общекультурными, общепрофессиональными и профессиональными компетенциями
Р1
Приобретение профессиональной эрудиции и широкого
кругозора в области гуманитарных и естественных
наук и использование их в профессиональной деятельности
Требования ФГОС ВО
(ОК-1, ОК-2, ОК-3,ОК-4,ОК-5,ОК-
7) (EAC-4.2a) (ABET-3A)
Р2
Уметь анализировать экологические последствия профессиональной деятельности в совокупности с правовыми, социальными и культурными аспектами и обеспечивать соблюдение безопасных условий труда
Требования ФГОС ВО (ОК-3,ОК-4,
ОК-7, ОК-9) ПК-4, ПК-5, ПК-13,
ПК-15.
Р3
Уметь самостоятельно учиться и непрерывно
повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности
Требования ФГОС ВО (ОК-1, ОК-
2,ОК-3,ОК-4, ОК-7, ОК-8, ОК-9)
(ABET-3i),ПК1,ПК-23, ОПК-6, ПК-
23
Р4
Грамотно решать профессиональные инженерные
задачи с использованием современных
образовательных и информационных технологий
Требования ФГОС ВО (ОПК-1,
ОПК-2, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-
5,ОПК-6)
(EAC-4.2d), (ABET3e)
в области производственно-технологической деятельности
Р5
Управлять технологическими процессами, эксплуатировать и обслуживать оборудование
нефтегазовых объектов
Требования ФГОС ВО (ПК-1, ПК-
2, ПК-3,ПК-4, ПК-7,ПК-8,ПК-9,
ПК-10, ПК-11, ПК-13, ПК-14,ПК-
15)
Р6 внедрять в практическую деятельность инновационные
подходы для достижения конкретных результатов
Требования ФГОС ВО (ПК-1, ПК-
5, ПК-6,ПК-10, ПК-12)
в области организационно-управленческой деятельности
Р7
Эффективно работать индивидуально и в коллективе по междисциплинарной тематике, организовывать работу первичных производственных подразделений, обеспечивать корпоративные интересы и соблюдать корпоративную этику
Требования ФГОС ВО (ОК-5, ОК-
6, ПК-16,ПК-18)
(EAC-4.2-h), (ABET-3d)
Р8
Осуществлять маркетинговые исследования и участвовать в создании проектов, повышающих
эффективность использования ресурсов
Требования ФГОС ВО (ПК-5, ПК-
14, ПК17, ПК-19, ПК-22)
в области экспериментально-исследовательской деятельности
Р9
Определять, систематизировать и получать необходимые данные для экспериментально-
исследовательской деятельности в нефтегазовой отрасли
Требования ФГОС ВО (ПК-21, ПК-
23,ПК-24,ПК-25,ПК-26)
Р10
Планировать, проводить, анализировать,
обрабатывать экспериментальные исследования с интерпретацией полученных результатов с использованием современных методов моделирования и компьютерных технологий
Требования ФГОС ВО (ПК-22, ПК-
23, ПК-24, ПК-25, ПК-26,)
(ABET-3b)
в области проектной деятельности
Р11
Способность применять знания, современные методы и программные средства проектирования для
составления проектной и рабочей и технологической
документации объектов бурения нефтяных и газовых скважин, добычи, сбора, подготовки, транспорта и хранения углеводородов
Требования ФГОС ВО (ПК-27, ПК-
28, ПК-29, ПК-30)
(ABET-3c), (EAC-4.2-e)

3
Школа ___ Инженерная школа природных ресурсов
Направление подготовки (специальность)___ Нефтегазовое дело
Отделение школы (НОЦ)__ Отделение нефтегазового дела
УТВЕРЖДАЮ:
Руководитель ООП
_____ _______ Максимова Ю.А.
(Подпись) (Дата) (Ф.И.О.)
ЗАДАНИЕ
на выполнение выпускной квалификационной работы
В форме:
Бакалаврской работы
(бакалаврской работы, дипломного проекта/работы, магистерской диссертации)
Студенту:
Группа
ФИО
З-2Б4В
Кыштымову Владимиру Николаевичу
Тема работы:
Анализ эффективности методов борьбы с солеотложениями при добыче нефти на
Верх-Тарском нефтяном месторождении (Новосибирская область)
Утверждена приказом директора (дата, номер)
1829/с от 11.03.2019
Срок сдачи студентом выполненной работы:
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ:
Исходные данные к работе
(наименование объекта исследования или проектирования;
производительность или нагрузка; режим работы
(непрерывный, периодический, циклический и т. д.); вид
сырья или материал изделия; требования к продукту,
изделию или процессу; особые требования к особенностям
функционирования (эксплуатации) объекта или изделия в
плане безопасности эксплуатации, влияния на окружающую
среду, энергозатратам; экономический анализ и т. д.).
Объектом исследования являются скважины подверженные солеотложению при добыче нефти, анализ технической и технологической документации, научных публикация по данной теме.

4
Перечень подлежащих исследованию,
проектированию и разработке
вопросов
(аналитический обзор по литературным источникам с
целью выяснения достижений мировой науки техники в
рассматриваемой области; постановка задачи
исследования, проектирования, конструирования;
содержание процедуры исследования, проектирования,
конструирования; обсуждение результатов выполненной
работы; наименование дополнительных разделов,
подлежащих разработке; заключение по работе).
Анализ эффективных методов борьбы с солеотложениями при добыче нефти
Перечень графического материала
(с точным указанием обязательных чертежей)
Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы
(с указанием разделов)
Раздел
Консультант
«Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»
Доцент, к.т.н. Криницына Зоя Васильевна
«Социальная ответственность»
Ассистент, Черемискина Мария Сергеевна
Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках:
Дата выдачи задания на выполнение выпускной
квалификационной работы по линейному графику
Задание выдал руководитель / консультант:
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Доцент
Деева Вера Степановна к.т.н.
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Старший преподаватель
Максимова Юлия Анатольевна
Задание принял к исполнению студент:
Группа
ФИО
Подпись
Дата
З-2Б4В
Кыштымов Владимир Николаевич

5
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа содержит 110 страниц, 18 таблиц, 13 рисунков, 26 источников.
Ключевые слова: СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ, ИНГИБИТОРЫ, МЕХАНИЧЕСКИЕ
ПРИМЕСИ,
МЕСТОРОЖДЕНИЕ,
НЕФТЬ,
ДОБЫЧА,
СКВАЖИНА,
ХИМРЕАГЕНТЫ, УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО
НАСОСА.
Объектом исследования являются скважины подверженные солеотложению при добыче нефти на Верх-Тарском нефтяном месторождении
Цель работы – анализ эффективности применения различных методов по предотвращению выпадения неорганических солей в процессе эксплуатации добывающих скважин.
В результате исследования подробно анализировались способы предотвращения осложнений при работе добывающих скважин и выделялись наиболее перспективные методы предотвращения осложнений.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: применение капиллярных систем подачи химических реагентов в скважины, закачка ингибитора в затрубное пространство.
Степень внедрения: все методы с осложнениями при эксплуатации добывающих скважин, которые описаны в выпускной квалификационной работе используются практически на Верх-Тарском нефтяном месторождении.
Область применения: нефтегазодобывающие скважины.
Экономическая эффективность: расчет показывает, что при внедрении капиллярных систем подачи химических реагентов (дозированно) увеличивает наработку на отказ погружного оборудования.
В будущем планируется усовершенствовать имеющуюся технологию, чтобы повысить эффективность воздействия ингибиторов.

6
ОБОЗНАЧЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ
БРС – быстроразъемное соединение;
ВНК – водонефтяной контакт;
ВТНМ – Верх-Тарское нефтяное месторождение;
ГДИС – гидродинамические исследования скважин;
ГИС – геофизические исследования скважин;
КВД – кривая восстановления давления;
КРБК – кабель резиновый бронерованый круглый;
МРП – межремонтный период;
НКТ – насосно-компрессорные трубы;
НОС – отложения неорганических солей;
ОАО – открытое акционерное общество;
ОСК – образец-свидетель коррозии;
ПБ – правила безопасности;
ПЗП – призабойная зона пласта;
ППД – поддержание пластового давления;
ПЭД – погружной электродвигатель;
РВС – резервуар вертикальный сварной;
РД – руководящий документ;
СО – солеотложение;
УДР – установка дозирования реагента;
УПСВ – установка предварительного сброса воды;
ЦПС – центральный пункт сбора нефти;
ШГН – штанговый глубинный насос;
ЭПУ – электропогружная установка;
УЭЦН – установка электроцентробежного насоса;
ЭЦН (ПЭЦН) – электроцентробежный насос (погружной электроцентробежный насос).

7
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ ...............................................................................................................................................9
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕСТОРОЖДЕНИИИ .........................................................................11
1.1 Географическое и административное положение месторождения и краткая
экономическая характеристика района ............................................................................................11
1.2 Геологическое строение месторождения и залежей ..................................................................13
1.2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза .......................................................13
1.2.2 Тектоника .......................................................................................................................................18
1.2.3 Нефтегазоносность .......................................................................................................................20
1.3 Физико-химические свойства нефти и газа ...............................................................................23
1.4 Ионный состав пластовых вод ......................................................................................................27
2 ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ .................................................................29
2.1 Основные типы и структура солеотложений .............................................................................29
2.2 Причины выпадения солей в осадок .......................................................................................... 31
2.3 Промысловые методы определения зон образования неорганических солей .................... 41
3 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ БОРЬБЫ С СОЛЕОТЛОЖЕНИЕМ .........................................45
3.1 Удаление отложений солей ............................................................................................................46
3.1.1 Механические методы .................................................................................................................47
3.1.2 Химические методы .....................................................................................................................47
3.2 Предотвращение выпадения солей ..............................................................................................51
3.2.1 Физические методы ......................................................................................................................52
3.2.2 Технологические методы ............................................................................................................53
3.2.3 Применение защитных покрытий ............................................................................................56
3.2.4 Предотвращение отложений солей реагентами – ингибиторами .......................................57
4 ТЕКУЩАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СОЛЕВОГО ФОНДА СКВАЖИН ВЕРХ-
ТАРСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПОДБОР ИНГИБИТОРОВ
СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ ДЛЯ УСЛОВИЙ ВЕРХТАРСКОГО НЕФТЯНОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ............................................................................................................................66
4.1 Локализация проблемы солеотложения .................................................................................... 66
4.2 Текущая оценка ингибирования солеотложения на скважинах ........................................... 67
4.3 Предварительные испытания химических реагентов ............................................................ 69
4.3.1 Технологические и физико-химические свойства ..................................................... 70
4.3.2 Коррозионная агрессивность товарной формы реагента ....................................... 70
4.3.3 Стабильность ингибитора при длительном контакте с углеродистой сталью
.................................................................................................................................................................. 71

8
4.4 Сравнительное тестирование защитных свойств ингибиторов солеотложения ............... 72
4.4.1 Прогноз стабильности промысловых вод ...................................................................... 72
4.4.2 Рецептура модельной воды .................................................................................................. 73
4.4.3 Сравнительное тестирование защитной способности от солеотложения ........ 73
5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ...................................................................................................................79
6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ .......................................................................................87
6.1 Профессиональная социальная безопасность............................................................................87
6.2 Анализ опасных производственных факторов и обоснование мероприятий по их
устранению (техника безопасности) ..................................................................................................94
6.3 Экологическая безопасность .........................................................................................................96
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ................................................................................101
6.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ...................................103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................................................105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................................................108

9
ВВЕДЕНИЕ
Современные методы разработки нефтяных месторождений с поддержанием пластового давления путем закачки пресных и сточных вод приводят к осложнениям в добыче нефти, которые вызваны образованием твердых отложений неорганических солей в призабойной зоне пласта добывающих скважин, на стенках эксплуатационной колонны и лифтовых труб, в насосном оборудовании и наземных коммуникациях систем сбора и подготовки нефти.
Форсированный отбор жидкости, связанный с заглублением электроцентробежных насосов (ЭЦН) и снижением забойных давлений, также часто сопровождается ростом числа отказов скважинного оборудования вследствие выпадения твердых кристаллических отложений солей на погружном оборудовании.
Главным источником выделения солей является вода, добываемая совместно с нефтью. Процессу солеотложения подвержены скважины и наземное оборудование, эксплуатирующиеся в условиях обводнения добываемой продукции, то есть находящиеся, в основном, на третьей и четвертой стадиях разработки.
Это стало одной из глобальных причин, снижающей эффективность работы скважин. Накапливаясь в добывающих скважинах и нефтесборных коммуникациях, неорганические соли нарушают режим работы скважин, часто полностью выводят из строя дорогостоящее оборудование, приводят к трудоемким подземным капитальным ремонтам и дополнительным ремонтным работам, а в итоге – к значительным потерям в добыче нефти и, следовательно, к ухудшению технико- экономического показателя нефтегазодобывающего предприятия.
Причем, если проблема солеобразования возникла на какой-либо стадии разработки нефтяного месторождения, то без принятия 13 своевременных мер, в дальнейшем следует ожидать значительного ухудшения ситуации.
В различных технологических процессах нефтедобычи используется более
1000 наименований химических продуктов, годовое потребление которых достигает нескольких сотен тысяч тонн. В связи с этим необходимо тестирование применяемых химреагентов, определение технологической эффективности их