Влияние температуры рабочей жидкости на добычу высоковязкой нефти гидроструйными насосными установками

UDK: 622.276.53:65.011.4

DOI: 10.24887/0028-2448-2020-8-87-91

Ключевые слова: трудноизвлекаемые запасы нефти, высоковязкая нефть, водонефтяная эмульсия, гидроструйная установка, струйный аппарат

Авт.: А.Н. Дроздов (Российский университет дружбы народов), д.т.н., К.И. Чернышов (ПАО «Татнефть»), Н.И. Шинков (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), Я.А. Горбылева (Российский университет дружбы народов), Е.И. Горелкина (Российский университет дружбы народов), И.М. Нарожный (Российский университет дружбы народов)

В статье рассмотрен альтернативный способ добычи нефти высокой вязкости с помощью гидроструйных насосных установок с закачкой рабочей жидкости высокой температуры. Данный способ позволяет использовать энергию, уже затраченную на нагрев воды для снижения вязкости добываемой жидкости по пути ее движения от забоя до устья скважины, и является превентивным методом борьбы с выпадением солей, асфальтосмолистых отложений и образованием пробок, закупоривающих внутреннюю поверхность труб и кольцевое пространство скважины. Дано описание предлагаемой технологии эксплуатации скважин с использованием на забое струйного аппарата и двух рядов насосно-компрессорных труб. Для оценки влияния температуры рабочей жидкости на добычу высоковязкой нефти гидроструйными насосными установками создана аналитическая модель. Данная модель учитывает свойства добываемой продукции на основе результатов лабораторных исследований зависимости вязкости водонефтяной эмульсии от обводненности и температуры; распределение давления и температуры по рядам НКТ; режим работы скважины и скважинного оборудования. В качестве примера приведены результаты расчетов потребляемой мощности поверхностного оборудования при эксплуатации скважин Архангельского и Альшачинского высоковязкой нефти месторождений. Представлены основные этапы и использующиеся методики для проведения расчета. Модель позволяет выбрать оптимальные температуру, расход и давление рабочей жидкости для эффективной работы системы скважина – гидроструйная установка. Анализ результатов расчетов потребляемой энергии на скважинах Архангельского и Ашальчинского месторождений показывает, что потребляемая мощность нагревателя воды значительно превышает уменьшение потребляемой мощности электроцентробежного насоса. Показано, что применение предложенной технологии добычи высоковязкой нефти с закачкой нагретой воды с точки зрения энергетических затрат наиболее эффективно при наличии на месторождении постоянного источника горячей воды.
Список литературы
1. Бозров А.Р. Применение современных технологий трудноизвлекаемой нефти как главный фактор роста добычи в Российской Федерации // Инновации и инвестиции. – 2020. – № 1. – С. 277 – 280.
2. Хафизов Р.И. Развитие тепловых методов разработки месторождений высоковязкой нефти Татарстана. В сб. Актуальные проблемы науки и техники: материалы VIII Международной научно-практической конф. молодых ученых в 3 т. – Уфа: УГНТУ, 2015. – Т. 1. – С. 13–16.
3. Обзор современных методов воздействия на реологические свойства тяжелых высоковязких нефтей / И.И. Хасанов, Р.А. Шакиров, А.Ю. Леонтьев [и др.] // НефтеГазоХимия. – 2018. – № 3. – С. 49–54.
4. Методика расчета установок с погружным линейным двигателем для добычи нефти / Э.О. Тимашев, К.Р. Уразаков, М.Г. Волков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 3. – С. 72–76.
5. Изучение вязкостно-температурного поведения водонефтяных эмульсий в точке инверсии фаз / Ю.В. Лоскутова, Н.В. Юдина, Г.И. Волкова, Р.В. Ануфриев // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 10. – С. 221–225.
6. Сахаров В.А., Мохов М.А. Гидродинамика газожидкостных смесей в вертикальных трубах и промысловых подъемниках. – М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. – 398 с.
7. Мищенко И.Т., Гумерский Х.Х., Марьенко В.П. Струйные насосы для добычи нефти. – М.: Нефть и газ, 1996. – 150 с.