На поздних стадиях разработки месторождений актуальными становятся вопросы оптимизации скважинной добычи нефти. Механизированная добыча нефти является наиболее энергоемким процессом на нефтяном месторождении. На территории Пермского края значительная часть добывающего фонда эксплуатируется электроцентробежными насосами, а основным осложнением при добыче нефти является образование асфальтосмолопарафиновых отложений. Предложено технологическое обоснование изменения диаметра лифтовой колонны для снижения интенсивности образования органических отложений. Данное обоснование включает определение изменения потерь давления на трение, энергопотребления нефтепромыслового оборудования, скорости движения нефти и распределения температуры по стволу скважины. Изменение последних параметров значительно влияет на интенсивность парафиноотложения на внутренней поверхности лифтовой колонны. Анализ результатов оценочных расчетов для целевой скважины показал, что уменьшение диаметра подъемной колонны приводит к увеличению температуры ее внутренней поверхности, скорости потока в подъемной колонне, потерь давления на трение и соответственно энергопотребления нефтепромыслового оборудования. Для корректного моделирования изменения интенсивности парафинообразования проведены лабораторные исследования на стенде WaxFlowLoop при различных термобарических и кинетических условиях. Показано, что увеличение скорости и температуры потока в подъемной колонне позволяют существенно снизить скорость парафинообразования и соответственно увеличить временной интервал между очистками скважины от органических отложений. Выполнена оценка межочистного периода скважины в предположении, что очистные мероприятия для разных диаметров лифтовой колонны проводятся при достижении одинакового остаточного проходного сечения. В результате расчетов получено, что путем уменьшении диаметра лифтовой колонны от 73 до 42 мм межочистной период скважины можно сократить на 96,2 %. При этом увеличение затрат электроэнергии на изменение режима работы глубиннонасосного оборудования незначительно.
Список литературы
1. Ilushin P., Vyatkin K., Kozlov A. Development of an approach for determining the effectiveness of inhibition of paraffin deposition on the wax flow loop laboratory installation //Inventions. – 2021. – Т. 7. – №. 1. – 3 р. – https://doi.org/10.3390/inventions7010003
2. Букреев В.Г., Сипайлова Н.Ю., Сипайлов В.А. Стратегия управления электротехническим комплексом механизированной добычи нефти на основе экономического критерия // Изв. Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2017. – Т. 328. – №. 3. – С. 75-84.
3. Jia A., Guo J. Key technologies and understandings on the construction of Smart Fields // Petroleum Exploration and Development. – 2012. – Т. 39. – Р. 127–131. – DOI: 10.1016/S1876-3804(12)60024-X
4. Ehsani S., Mehrotra A.K. Validating heat-transfer-based modeling approach for wax deposition from paraffinic mixtures: an analogy with ice deposition //Energy & Fuels. – 2019. – Т. 33. – №. 3. – Р. 1859–1868.– DOI: 10.1021/acs.energyfuels.8b03777
5. A review of heat transfer mechanism for solid deposition from “waxy” or paraffinic mixtures / Mehrotra A.K. [et al.] // The Canadian Journal of Chemical Engineering. – 2020. – Т. 98. – №. 12. – С. 2463-2488. – DOI: 10.1002/cjce.23829
6. Методика оценки теплопроводности органических отложений на лабораторной установке Wax Flow Loop / П.Ю. Илюшин, К.А. Вяткин, А.О. Вотинова, А.В. Козлов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2021. – Т. 11. – №. 6. – С. 622–629. – DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-622-629
7. Li H., Zhang J. Viscosity prediction of non-Newtonian waxy crude heated at various temperatures // Petroleum science and technology. – 2014. – Т. 32. – №. 5. – С. 521–526. – DOI: 0.1080/10916466.2011.596886
8. Modeling of Paraffin Wax Deposition Process in Poorly Extractable Hydrocarbon Stock // A.G. Safiulina [et al.] / Chemistry and Technology of Fuels and Oils. – 2018. – Т. 53. – №. 6. – С. 897–904. – DOI: 10.1007/s10553-018-0879-x
9. Krivoshchekov S.N., Vyatkin K.A., Kozlov A.V. Modeling of Asphaltene-Resin-Wax Deposits Formation in a String of Hollow Rods During Simultaneous Separate Operation of Two Oil Reservoirs // Chemical and Petroleum Engineering.
