Logo Международный форум «Евразийская экономическая перспектива»
На главную страницу
Новости
Информация о журнале
О главном редакторе
Подписка и реклама
Контакты
ЕВРАЗИЙСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ English
Тематика журнала
Текущий номер
Анонс
Список номеров
Найти
Редакционный совет
Редакционная коллегия
Представи- тельства журнала
Правила направления, рецензирования и опубликования
Научные дискуссии
Семинары, конференции
 
 
Проблемы современной экономики, N 1 (69), 2019
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
Ноговицын Р. Р.
заведующий кафедрой экономики и управления развитием территорий
Финансово-экономического института Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова (г. Якутск),
доктор экономических наук, профессор

Сидорова И. И.
оператор по добыче нефти и газа нефтегазодобывающего управления «Талаканнефть»
Публичного акционерного общества «Сургутнефтегаз»


Экономическая эффективность очистки насосно-компрессорных труб от парафиновых отложений в скважинах Талаканского месторождения
 В статье показана эффективность очистки насосно-компрессорных труб от парафиновых отложений в нефтегазодобывающих скважинах. Приведены методы очистки. Доказана эффективность НКТ с ВЗП (внутреннее защитное покрытие) благодаря стабильному увеличению показателей межочистного периода и снижением затрат на очистку
УДК 358.658; ББК 33.36   Стр: 244 - 246

Республика Саха (Якутия) занимает заметное место не только на карте Российской Федерации, но и в её экономике. Так общая площадь её континентальной и островной территории составляет более 3 млн км2, из которых 2/5 расположены за Северным полярным кругом. В то же время здесь выявлено более 100 наименований различных видов минерального сырья, из которых только по 40 видам разведано свыше 1500 месторождений, в том числе 30 — по нефти и газу. По запасам полезных ископаемых Якутия — один из богатейших регионов страны. На территории площадью более 3 млн кв. км добывается 90% всех российских алмазов и 25% золота, сосредоточены почти все запасы сурьмы, открыты крупные месторождения нефти и газа.
Нефтегазовая промышленность является неотъемлемой частью топливно-энергетического комплекса страны, призванного удовлетворять нужды и потребности промышленности, сельского хозяйства и населения в топливе, энергии [2].
На республиканском уровне оказывается значительная поддержка и помощь недропользователям, в том числе и по предоставлению налоговых льгот. Государственное Собрание (Ил Тумэн) Якутии внесло изменения в Республиканский закон «О налоговой политике», предусматривающие предоставление льгот по налогу на прибыль нефтедобывающим предприятиям — ПАО «Сургутнефтегаз» и др.
В 2007 г. была принята Программа создания в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке единой системы добычи, транспортировки газа и газоснабжения с учётом возможного экспорта газа на рынки Китая и других стран АТР на период до 2030 г. С приходом в республику «Сургутнефтегаза» начали реализовываться и нефтяные проекты.
Из-за суровых климатических условий и отсутствия необходимой инфраструктуры углеводородные месторождения Якутии долгое время не разрабатывались [9]. Однако, благодаря включению их в систему трубопровода Восточная Сибирь-Тихий океан республика может превратиться из алмазодобывающей в нефтегазовую провинцию России [4].
На сегодняшний день разведанные запасы нефти в Якутии составляют более 300 млн т газа — 2,3 трлн куб. м. При этом более 90% запасов сосредоточены на трех крупных нефтегазоконденсатных месторождениях — Талаканском, Чаяндинском (нефтяная оторочка северного блока) и Среднеботуобинском, которые будут включены в строящийся нефтепровод Восточная Сибирь-Тихий океан (ВСТО). С запуска этого проекта и начался новый этап освоения якутских недр. Талаканское нефтегазоконденсатное месторождение, расположенное в юго-западной части Якутии, — одно из крупнейших в Восточной Сибири. Его извлекаемые запасы оцениваются в 120 млн т нефти и 60 млрд куб. м газа. В 2007 году на долю Талакана пришлось 75% всей добытой в Якутии нефти.
Нефтедобыча — подотрасль нефтяной промышленности, отрасль экономики, занимающаяся добычей природного полезного ископаемого — нефти [9]. В настоящее время одной из самых распространенных проблем в нефтяной отрасли при добыче нефти, является выпадение асфальто-смолистых, парафиновых и парафино-гидратных отложений на внутренних поверхностях стенок труб, по которым движется нефтяная жидкость [11].
Отложение асфальто-смоло-парафиновых отложений (далее — АСПО) на рабочих органах подземного оборудования и внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (далее — НКТ) — одна из наиболее распространенных и актуальных проблем в ПАО «Сургутнефтегаз».
На сегодняшний день, в нефтегазодобывающем управление «Талаканнефть», одним из самых эффективных методов борьбы с АСПО, является: установка прогрева скважин (далее — УПС), применение специализированного агрегата по исследованию скважин (далее — АИС), автомобиль депарафинизации скважин (далее — АДПМ). Но в связи с потенциальным ростом месторождения, возник вопрос об энергоэффективности, в чем данные установки весьма затратные [9].
Аббревиатура НКТ расшифровывается как насосно-компрессорная труба. С ее помощью выполняется широкий спектр работ от выкачки газа и жидкости из полости скважины до производства различных ремонтных работ внутри нее [1].
За счет изоляции потока от стенок скважины, она препятст­вует образованию коррозии, а также возникновению отложений асфальтенов и песка.
В одной скважине могут одновременно эксплуатироваться до нескольких колонн НКТ. Их главным отличием от традиционных обсадных труб является мобильность. Они могут быть извлечены из скважины, если нужна замена или ремонт. В то время как обсадные аналоги цементируются и устанавливаются стационарно. Также в последнее время используются модели, не нуждающиеся в замене [1].
Разное количество методов (механических, тепловых, химических), использующихся для борьбы с образованием парафиновых отложений в лифте нефтедобывающих скважин, позволяют успешно поддерживать средний уровень добычи нефти. Но, в большинстве являясь периодическими, такие методы не решают основной задачи — предотвращения выпадения парафинов, а лишь временно их устраняют [8].
Рассмотрим методы использующиеся для борьбы с образованием парафиновых отложений в лифте нефтедобывающих скважин:
Скребок — метод механической очистки насосно-компрессорных труб от парафиновых отложений. Изобретение относится к области нефтедобычи и предназначено для очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) с использованием скребка пластинчатого типа. Корпус скребка закреплен на проволоке и состоит, по меньшей мере, из двух стержней, соединенных шарнирно. На нижнем конце корпуса закреплен грузик. По периметру корпуса закреплены жестко разборным соединением очистные элементы. На каждом стержне корпуса закреплено по одной паре очистных элементов, которые установлены на диаметрально противоположных сторонах корпуса и смещены друг относительно друга по оси корпуса не менее чем на половину длины режущего элемента. Каждая последующая пара очистных элементов на стержне смещена относительно пары очистных элементов на предыдущем стержне на 90°. Каждый из очистных элементов состоит из пластины с обоюдоострыми кромками, ориентированными вдоль оси корпуса и жестко закрепленного на торце пластины параллельно оси корпуса режущего элемента, выполненного в виде ромбовидной, выпуклой в направлении очищаемой трубы пластины. Направление большей диагонали пластины совпадает с осью корпуса, а стороны являются режущими кромками с односторонней в направлении внутренней поверхности режущего элемента заточкой. На наружной выпуклой поверхности режущего элемента выполнено углубление, а режущие кромки загнуты внутрь в сторону пластины с обоюдоострыми кромками. Очистные элементы закреплены на корпусе с возможностью изменения поперечных размеров скребка [15].
Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к эксплуатации нефтяных фонтанирующих скважин, также скважин, оборудованных электроцентробежными насосами (ЭЦН), и предназначается для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтеносмолопарафиновых отложений (далее АСПО) механическим способом — с использованием скребков с последующим удалением АСПО потоком жидкости из скважины.
Для эффективной очистки внутренней поверхности НКТ от АСПО требуется создание высокой скорости вращения режущих элементов скребка, что обеспечить при срезании парафина большой толщины невозможно. Крайне недостаточная скорость вращения режущих элементов, определяемая инерционным моментом скребка во время его движения, приводит к низкому качеству очистки труб. К тому же в интервалах интенсивного отложения парафина в НКТ возможна полная остановка скребка, причем пробивание таких интервалов путем подъема скребка и его резкого опускания эффекта не дают. При этом многократно увеличивается вероятность «подброса» скребка и как следствие, — перепутывание скребковой проволоки и ее возможный обрыв [6].
Так же применяется тепловой метод борьбы с парафиновыми отложениями — греющий кабель. Системы внутрискважинного обогрева для обеспечения бесперебойного режима добычи могут прокладываться снаружи НКТ для подогрева НКТ по всей длине, или только на тех участках, где это необходимо для поддержания добычи. Это позволяет избежать затратных перебоев и остановки добычи из-за выпадения АСПО, гидратов.
Данные кабели плоские, бронированные, с двумя, тремя или четырьмя токопроводящими жилами (в зависимости от типа электропитания) сечением от 6 до 25 мм2. Материал токопроводящих жил — медь, сталь, алюминий, сочетание меди и стали. К наружной поверхности НКТ кабели крепятся с помощью стальных поясов (аналогично крепления погружного кабеля для питания УЭЦН (установка электроцентробежного насоса), но с дополнительным поясом посредине НКТ. Герметизация кабельного ввода осуществляется аналогично герметизации погружного кабеля для питания УЭЦН [12].
Химические методы борьбы с парафиновыми отложениями в насосно-компрессорной трубе. Ингибиторы для борьбы с парафиновыми отложениями делятся на следующие категории [10]:
● Модификаторы
● Смачивающие агенты
● Диспергаторы
● Депрессаторы
Модификаторы взаимодействуют с парафинами, ослабляя укрупнения кристаллов. Это способствует поддержанию кристаллов во взвешенном состоянии в процессе их движения [5].
Смачивающие агенты образуются на поверхности металла труб гидрофильной пленки, препятствующей адгезии кристаллов парафина к трубам и создающих условия для их выноса потом жидкости [7].
Диспергаторы — химреагенты, создающие в нефти большое количество кристаллизации для кристаллов парафинов, в результате чего парафины кристаллизизуются в виде большого количества мелких кристаллов, которые не соединяются друг с другом и долго время могут находится в нефти, не выпадая в осадок [13].
Депрессаторы заключаются в адсорбции их молекулах на кристаллах парафина, что затрудняет их способность к агрегации и накоплению. Так же депрессаторы снижают температуру застывания нефти [8].
На сегодняшний день насосно-компрессорная труба с защитным напылением, как метод экономической эффективности, одним из самых эффективных методов борьбы с АСПО, является: НКТ с ВЗП (внутреннее защитное покрытие) и как в следствии стабильного увеличения показателей межочистного периода (далее — МОП) [11].
Опыт применений защитных покрытий серии ТС3000 приводит к многократному росту наработок колонн НКТ и увеличению межочистных периодов, что в свою очередь, обеспечивает снижение удельных затрат на добычу нефти [3].
Трубы с внутренним защитным покрытиями используются во всем мире уже более 60 лет. Применение полимерных покрытий на внутренней поверхности труб позволяет защитить их от коррозии, снизить скорость образования парафиновых отложений и солеотложений, улучшить гидравлические характеристики потока [14].
Рис. 1. Внутреннее состояние НКТ (насосно-компрессорной трубы) с ВЗП (внутренним защитным апылением) сверху, внутреннее обычной НКТ (насосно-компрессорной трубы) снизу
Рис. 2. Увеличение межочистного периода насосно-компрессорных труб.
Категория 1. Насосно-компрессорная труба с внутренним защитным покрытием.
Категория 2. Тепловой метод очистки НКТ
Категория 3. Механический метод очистки НКТ
Категория 4. Химический метод очистки НКТ
Сравнивая затраты на депарафинизацию одной скважины с применением (механических, химических, тепловых) методов и насосно-компрессорная труба с внутренним защитным покрытием, видно, что менее затратным способом борьбы с асфальтеносмолопарафиновыми отложениями (является насосно-компрессорная труба с внутренним защитным покрытием. Подводя итоги можно сделать выводы, что при ежегодном росте эксплуатационного фонда скважин постоянное внедрение насосно-компрессорной трубы с внутренним защитным покрытием существенно сократит затраты на депарафинизацию скважин, и позволит выполнять высокие объемы депарафинизации без увеличения количества специализированной техники и численности оперативного персонала цехов добычи нефти и газа, задействованных на депарафинизации скважин.

Таблица 1
Сравнение затрат на депарафинизацию одной скважины при помощи (механических, химических, тепловых) методов и НКТ (насосно-компрессорная труба) с ВЗП (внутренним защитным покрытием)
ПоказателиЕд. изм.химическиймеханическийтепловойПредлагаемый вариант НКТ с ВЗП
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1Рассматриваемый периодсут.365
2Количество скважинскв.1
3СПО (Спуско-подъемные операции) 3
4МОП (меж.очистной период)сут.6365
5Стоимость 1 метра НКТ (насосно-компрессорной трубы)руб.718,17
РАСЧЕТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
6Средняя длина подвески НКТ (насосно-компрессорной трубы)руб.1 0001 0001 0001 000
7Стоимость комплекта УПС (Установка прогрева скважин)руб.

620 000
8Стоимость одной СПО (Спуско-подъемная операция) УПС (Установка прогрева скважин)руб.

60 000
9Количество промывокраз.
57



1
10Стоимость одной промывкируб.
41 683


37000
11Количество обработокраз.

57

1
12Стоимость одной обработкируб.

16 000


16 000
13Стоимость подвески НКТ (насосно-компрессорной трубы) с полимерным покрытиемруб.731 150
14Амортизацияруб.426 600
15Стоимость покрытия НКТ (насосно-компрессорной трубы)руб.


310 570
14Затраты на электроэнергиюруб.1 838 698
16Стоимость промывокруб.2 006 31637 000
СРАВНЕНИЕ ЗАТРАТ
17Итого затрат при реализации вариантовруб.2 006 316780 0002 519 698362 570


Литература
1. Нефтегазопромысловое оборудование: Учебник / Под ред. В.Н. Ивановского. — М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006, — 720 с.
2. Справочник по добыче нефти / К.Р. Уразаков, А.В. Дашевский, С.Е. Здольник и др. — М.: Недра, 2006. — 448 с.
3. Сорокин С.А., Хавкин С.А. Особенности физико-химического механизма образования АСПО в скважинах // Бурение и нефть. — 2007. — №10. — С. 30–31.
4. Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях. Монография — М: Недра, 2000. — 476 с.
5. Доломатов М.Ю., Телин А.Г. и др. Физико-химические основы направленного подбора растворителей асфальтосмолистых веществ: Отчет центрального научно-исследовательского института ЦНИИТЭнефтехим, 1990. — 35 с.
6. Нагимов Н.М., Ишкаев Р.К., Шарифуллин А.В., Козин В.Г. Эффективность воздействия на асфальтосмолопарафиновые отложения различных углеводородных композитов // Нефть России. Техника и технология добычи нефти. — 2002. — № 2 — С. 68–70.
7. Иванова, Л.В. Асфальтосмолопарафиновые отложения в процессах добычи, транспорта и хранения/ Л.В. Иванова, Е.А. Буров, В.Н. Кошелев // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». — 2011. — №1. — С. 268–284. Марьин, В.И. Химические методы удаления и предотвращения образования АСПО при добыче нефти: аналитический обзор / В.И. Марьин, В.А. Акчурин, А.Г. Демахин — Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 2001. — 156 с.
8. Макаренко В.Д. Влияние температуры нефти на парафинизацию нефтепромыслового оборудования / В.Д. Макаренко, О.В. Анцелович, М.С. Бахарев, К.А. Муравьев, А.И. Калянов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2005. — №1. — С.12–14.
9. Ашмян К.Д. Факторы, влияющие на выпадение из нефти асфальтосмолопарафиновых веществ / К.Д. Ашмян, И.Н Никитина, Е.Н. Носова // Нефтяное хозяйство. — 2014. — №11. — С.126–128.
10. Агаев С.Г., Гребнев А.Н., Землянский Е.О. Ингибиторы парафиноотложений бинарного действия // Нефтепромысловое дело. — 2008. — №9. — С. 46–52.
11. Гаврилюк, Ю.А. Опыт применения стеклопластиковых НКТ на месторождениях ОАО «Удмуртнефть» /Ю.А. Гаврилюк, А.А. Агафонов, Д.А. Назаров, В.К. Миллер // Научно-технический вестник ОАО НК «Роснефть». — 2014. — №1. — С.44–48.
12. Чеботников, В.А. Анализ опытно-промышленного использования греющих кабелей на месторождениях ООО «Нарьянмарнефтегаз» // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. — 2011. — № 3. — С. 62–65.
13. Пат. РФ 2185424 Российская Федерация, МПК7 C09K3/00, E21B37/06. Ингибитор парафиноотложений [Текст] / Богомольный Е.И., Каменщиков Ф.А., Чичканова Т.В., Юпашевский В.Е.; заявитель и 182 патентообладатель ОАО «Удмуртнефть». — № 2000100271/04; заявл. 05.01.00; опубл. 27.11.00.
14. http://www.polyex.perm.ru/rus/files/kompleksnaya_tehnologiya_dlya_udaleniya_aspo_2010
15. Патент 2100576 РФ. Способ депарафинизации скважины / А.Х. Шахвердиев, Г.М. Панахов, Ю.К. Сулейманов и др. — Опубл. 27.12.1997, Бюл. №36.

Вернуться к содержанию номера

Copyright © Проблемы современной экономики 2002 - 2019
ISSN 1818-3395 - печатная версия, ISSN 1818-3409 - электронная (онлайновая) версия