Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Разработка нефтяных и газовых месторождений

Диссертационная работа:

Наджафов Мехти Гасанага оглы. Исследование влияния поверхостно-активных веществ на гидравлическую характеристику газожидкостных потоков в целях улучшения показателей газлифтных скважин : ил РГБ ОД 61:85-5/2722

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВБЩЕНИЕ 4

ГЛАВА І. ИССЛВДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАВ НА ТРАНСШОРТИРУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ПОТОКА 14

I.I. Краткий анализ работ, посвященных исследованию влияния поверхностно-активных

веществ на работу газожидкостного подъемника 14

1.2 Исследование влияния ПАВ на эффект миграции частиц 21

1,3. Исследование влияния ПАВ на эффект поперечной миграции в проницаемой трубе 37

1.4 Оценка влияния малых добавок ПАВ на процесс миграции в трубах с внутренним покрытием 46

ГЛАВА П. ВЛИЯНИЕ ПАВ НА ПОЛУЧЕНИЕ БЛАГОШИЯТНЫХ СТРУКТУР ГАЗ(ВДДК0СТН0Й СМЕСИ 57

2.1. Изучение влияния добавок ПАВ на интенсивность газовыделения 57

2.2. Изучение влияния ПАВ на гидравлические сопротивления газожидкостного потока 68

2.3. Влияние ПАВ на стабильность эмульсионных структур потока 83

2.4. Влияние ПАВ на оптимизацию работы газлифтных скважин 94

ГЛАВА Ш. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ И ПОШШЕНЙЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ИНДИКАТОРОВ

3.1. Регулирование неравновесными процессами в газлифтной добыче

3.2. Экспресо-метод диагностирования изменений в режимах работы нефтяных скважин ИЗ

3.3. Диагностирование и повышение эффективности работы газлифтных скважин с применением спектрального анализа 132

ВЫБОЛИ И РЕКОМЕЦЦАЦЙИ 149

ЛИТЕРАТУРА 151

ПРИЛОЖЕНИЕ 1  

Введение к работе:

Решение Министерства нефтяной промышленности о расширении работ по увеличению нефтеотдачи на основе интенсивного использования химических реагентов и создание специального научно-производственного объединения "Союзнефтепромхим" будет способствовать выполнению поставленных ХХУІ съездом КПСС перед нефтяниками страны ответственных задач - доведению до конца П пятилетки добычу нефти (с газовым конденсатом) до 620-645 млн.т и газа до 600-640 млрд.куб.м. в год.

Успех в осуществлении поставленных задач можно обеспечить за счет ускоренного ввода в действие новых мощностей по добыче нефти, повышения эффективности использования имеющихся мощностей, осуществления комплекса геолого-технических мероприятий, наращивания объемов работ по поддержанию пластового давления, широкого применения высокоэффективных методов разработки нефтяных месторождений, направленных на увеличение нефтеотдачи пластов»

Значительная работа будет проведена по повышению и стабилизации добывных возможностей действующих скважин за счет применения интенсивных систем разработки, высокопроизводительного оборудования и различных способов обработки призабойных зон скважин с целью увеличения притока нефти.

Актуальность темы. В настоящее время эксплуатация скважин газлифтным способом приобретает, все большее значение. Как показывает практика применения газлифтного способа эксплуатации на месторождениях нашей страны этот способ эксплуатации экономически высокоэффективен и может быть осуществлен без значительных капитальных затрат.

При описании процессов, происходящих при разработке нефтяных месторождений, большое значение имеет учет термодинамических процессов, сопровождающих движение газожидкостной смеси, что представляет важный практический интерес при оптимизации работы газлифтных скважин. Подъем газожидкостной смеси в скважине обычно сопровождается значительной неравновесностью, вследствие ее разгазирования и больших скоростей движения. При этом изменение во времени физических свойств многофазных сред создает большие трудности в исследовании закономерностей движения газожидкостных смесей.

В связи с разнообразием структур газожидкостных смесей и трудностью учета свойств каждой структуры влияние малых добавок ПАВ на получение стабильных эмульсионных структур потока и сохранение их на большей части подъемных труб определяет актуальность вопроса влияния ПАВ на работу газожидкостных подъемников.

Цель работы. Выявить условия, при которых ПАВ будут способствовать формированию пристенного газового слоя, что позволит значительно повысить коэффициент полезного действия газожидкостных подъемников, в особенности, при добыче тяжелых нефтей газлифт-шм способом.

В работе решены следующие задачи;

1. Исследовано влияние ПАВ на эффект поперечной миграции дисперсной фазы в лифтовых трубах (в обычной, проницаемой трубе и в трубах, имеющих внутреннее покрытие).

2. Определены гидравлические сопротивления при движении водных растворов ПАВ в газожидкостных подъемниках,

3. Изучено влияние ПАВ на стабильность структур газожидкостных потоков, характеризующихся неравновесными процессами в газ-лифтной добыче.

4, Исследовано влияние ПАВ на оптимизацию работы газлифт ных скважин.

5. Разработан способ борьбы с вредным влиянием газа, накопившегося в призабойной зоне пласта на производительность газ лифтных скважин в процессе их работы.

Методы решения поставленных задач

Для решения поставленных задач в работе использованы экспериментальные и промысловые методы исследования. При обработке результатов исследований использованы вероятностно-статистические методы с применением ЭВМ.

Научная новизна

1. Определено влияние ШБ на устойчивость образующегося пристенного газового слоя в лифтовых трубах.

2. Проведена оценка нового метода воздействия ПАВ на приза-бойную зону скважин с применением аппарата спектрального анализа.

3. Показана возможность увеличения коэффициента полезного действия газожидкостного подъемника и очистки призабойной зоны пласта от накопившегося газа с помощью воздействия водными растворами ПАВ.

4. Предложен экспресс-метод исследования газлифтных скважин для проведения диагностирования изменений при применении ПАВ для различных режимов работы скважин.

5. Впервые в результате лабораторных и промысловых исследований установлено влияние ПАВ на состояние газожидкостной системы в призабойной зоне скважин.

Практическая ценность и реализация результатов В призабойной зоне скважин, работающих при забойном давлении ниже давления насыщения, выделяющийся газ за сравнительно продолжительное время порядка нескольких месяцев накапливается

- 7 и способствует возникновению неравновесных процессов, которые приводят к снижению продуктивных характеристик пласта. Проведение обработки призабойной зоны водным раствором ПАВ приводит к более полному растворению газа в нефти, значительному уменьшению набухаемости глины и гидрофилизации поверхности пористой среда. Регулирование поверхностными свойствами пористой среда, гидрофилизация гидрофобной поверхности ведет к уменьшению фильтрационного сопротивления и увеличению продуктивности скважин.

Предложенные в диссертационной работе методы контроля и регулирования состояния газожидкостной системы в призабойной зоне и в стволе скважин при воздействии водными растворами ПАВ были применены при проведении промысловых исследований на промыслах НЩ" им. А.П.Серебровского ВПО "Каспморнефтегазпром" и НГДУ "Орд-жoникидзeнeфть,, ПО "Азнефть".

В результате воздействия на призабойную зону водными растворами ПАВ в 33 газлифтных скважинах НГД7 им. А.П.Серебровского ВПО "Каспморнефтегазпром" получен прирост добычи нефти 7322 т. и сокращен расход рабочего агента на 2700 тыс.м3.

Материалы диссертации и предлагаемые методы включены в руководство "Временное методическое руководство по проектированию и анализу разработки морских нефтяных, газовых и газоконденсатних месторождений", утвержденное Мингазпромом СССР (1980г.).

В приложении к диссертации приводятся акты внедрения с общим экономическим эффектом 73 тыс.рублей.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на:

І. Ш Всесоюзной научно-технической конференции "Применение вероятностно-статистических методов в бурении и нефтедобыче", посвященной ХТО съезду КПСС и XXX съезду КП Азербайджана, Баку, 1980г.

2. П областной теоретической школе-семинаре "Термодинамические методы в разведке, разработке и эксплуатации нефтяных и газоконденсатних месторождений Западной Сибири", г.Тюмень, 1983г.

3. Выездной конференции в БГДУ им.А.П.Серебровского, г.Баку, 1984г.

4. ІУ Всесоюзной конференции "Применение вероятностно-статистических методов в бурении и нефтедобыче", Баку, 1984г.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы, насчитывающей 78 наименований и приложения, содержит 84 страниц машинописного текста, 25 таблиц, 69 рисунков.

Первая глава.

В практике эксплуатации скважин встречаются различные осложнения, обусловленные отложениями парафина и неорганических солей в подъемных трубах и наземном оборудовании. Газлифтный способ эксплуатации в настоящее время осложняется и тем, что он сопровождается увеличивающимися глубинами скважин, неравномерностью подачи жидкости в подъемнике. В связи с этим разработка и внедрение мероприятий, направленных на борьбу с вышеперечисленными осложнениями в скважинах, являются крайне необходимыми для повышения эффективности работы, а, следовательно, и КПД газожидкостного подъемника.

Во многих технологических процессах добычи нефти при движении в вертикальных потоках дисперсных систем при определенных условиях имеет место эффект миграции дисперсной фазы в направлении, перпендикулярном направлению основного потока. При том случае, когда дисперсной фазой являются газовые пузырьки, миграция последних к стенке трубы способствует возникновению так называв - 9 -мого "газового подшипника".

Исследовано влияние поверхностно-активных веществ на создание пристенного газового слоя в проницаемой трубе. Экспериментально показано, что малые добавки ПАВ к воде способствуют созданию устойчивого пристенного газового слоя, который приводит к значительному увеличению расхода жидкой фазы, достигающему до 10$.

В данной главе проведены также эксперименты по изучению влияния ПАВ на пропускную способность газожидкостного подъемника с внутренним гидрофобным покрытием.

Обработка экспериментальных данных показывает, что применение водных растворов ПАВ приводит к снижению гидравлических сопротивлений до 15-20$, что является следствием как миграции газовых пузырьков к стенки трубы, уменьшением плотности газожидкостной смеси, так и яшением турбулентных пульсаций.

С целью оперативного установления различия в результатах экспериментов проведены расчеты с применением непараметрических критериев распознавания образов, которые применены к результатам экспериментов по изучению миграции частиц, проведенных на растворах воды и трансформаторного масла с добавками ПАВ. По результатам вычислений можно утверждать, что добавка поверхностно-активных веществ к дисперсным системам при вертикальных потоках приводит к заметному увеличению так называемого " эффекта поперечной миграции".

Вторая глава.

Повышения эффективности работы газлифтных скважин можно добиться с применением малых добавок ПАВ с целью получения стабильной структуры газожидкостной смеси и сохранения его по всей длине подъемника. Стабилизации структуры газожидкостной смеси способствуют добавки поверхностно-активных веществ, применение которых

сводится к управлению поверхностными свойствами границы раздела фаз.

Применение в нефтепромысловой практике химреагентов оказывает существенное влияние на величину гидравлических сопротивлений. Наблюдающиеся при этом существенные уменьшения (до 60$) гидравлических потерь позволяет увеличить дебит жидкости скважины без увеличения рабочего агента. В отдельных случаях это дает возможность значительно снизить количество нагнетаемого рабочего агента и существенно улучшить процесс подъема газожидкостного потока.

При исследовании газлифтных скважин увеличение КПД газожидкостного подъемника связано с эффективным использованием рабочего агента в процессе подъема жидкости. 

Для оценки эффективности использования нагнетаемого рабочего агента и влияния добываемого газа на работу газлифтных скважин применен метод идентификации с использованием аппарата взаимно-корреляционного анализа, с применением которого показана возможность более быстрого и полного растворения подаваемого в скважину газа, а, следовательно, эффективного использования рабочего агента в процессе подъема жидкости.

Полученные результаты исследований подтверждают предположения о том, что при работе газлифтных скважин энергия пластового газа играет положительную роль и должна учитываться при подаче рабочего агента.

В последнем параграфе данной главы приведены результаты промысловых исследований по оптимизации работы газлифтных скважин с применением различных ПАВ. На основе проведенных исследований выявлено, что применение ПАВ в газлифтных скважинах приводит к увеличению их производительности, уменьшению расхода рабочего агента.

Третья глава посвящена диагностированию и повышению эффектив - II ности работ газлифтных скважин.

В первом параграфе приведены результаты экспериментов по изучению возможности регулирования процесса фильтрации в неоднородной пористой среде путем гидрофилизации поверхности капилляров и влиянию эффекта гидрофилизации на процесс лифтирования.

Оценка эффективности проведенной обработки производилась сравнительным анализом работы газожидкостного подъемника, процесса восстановления давления газированной смеси.

В результате исследований было установлено, что в модели пласта, содержащей глинистые фракции, после проведения обработки его водным раствором ПАВ значительно улучшается проницаемость (до 33$) Воздействие на пористую среду водным раствором ПАВ и гидрофилизация поверхности капилляров положительно сказывается на работе лифта, то есть приводит к увеличению производительности, в среднем, до 20$.

Анализ результатов по восстановлению давления снятых на образце модели, содержащей глинистые фракции, указывает на уменьшение полного времени восстановления давления примерно в 2 раза для уровня давления Р = 3,2 Ша. Отмеченное происходит в модели пласта и при уровне давления Р = 1,2 МПа, причем полное восстановление происходит еще более интенсивнее.

В первом параграфе этой главы приводятся также результаты по изучению влияния ПАВ на процессы выделения и растворения газа в пористой среде.

Проведенные экспериментальные исследования процессов выделения - растворения газа в пористой среде, насыщенной газированным керосином, показывают, что в обработанной пористой среде петля гистерезиса сужается и уменьшается ее высота, что свидетельствует об уменьшении количества выделенного газа.

В данной главе приводится экспресс-метод диагностирования изменений в режимах работы компрессорных скважин, основанный на применении теории малой выборки»

С применением предлагаемого экспресс-метода исследования компрессорных скважин показано, что используя критерий Стькщента, Фишера-Снедекора и Кокрена можно провести диагностирование изменений в режимах работы скважин.

Представляет интерес диагностирование повышения эффективности работы газлифтных скважин с применением аппарата спектрального анализа. Каждая частота и соответствующий ему период колебания являются результатом проявления процессов, происходящих в пласте и скважине. Известно, что низкочастотные составляющие являются следствием процессов, происходящих в пласте, а высокочастотные - в скважине.

Исходя из анализа графиков спектральных плотностей дебитов жидкости и газа газлифтных скважин Ш 175, 261, 165, 234 НГДУ им.А.П.Серебровского ВПО "Каспморнефтегазпром" можно сделать вывод о том, что обработка призабойной зоны пласта водными растворами ПАВ улучшает работу газлифтных скважин, то есть приводит к более полному растворению накопившегося в призабойной зоне газа и выносу его на поверхность.

Скважина В 346 за последний месяц до обработки снизила дебит нефти с QH= 7 м3/сут до QH= І м3/сут при объеме закачки газа равном V = 30.000 м3/сут. Воздействие на пласт водным раствором ПАВ привело к восстановлению и резкому увеличению дебита нефти. Так, 45 суток спустя после проведенной обработки дебит нефти увеличился до 16-20 м3/сут, причем объем нагнетаемого газа за этот период был снижен до 17.000 м3/сут. Положительны результаты по 27 скважинам из 33, что составляет 82$ эффективности от проведенных работ. Исследования в 33 газлифтных скважинах ВГД7 им. А.П.Серебровского по обработке призабойной зоны пласта водными растворами ШБ приводят к увеличению дебита нефти в среднем на 10-15$, а дебита газа - 25-30$, использование которого позволяет значительно сократить объем нагнетаемого рабочего агента. Экономический эффект от внедрения указанных мероприятий составил 73 тыс.руб., что подтверждено соответствующими актами внедрения. 

Подобные работы
Клюшин Иван Яковлевич
Повышение эффективности проведения геолого-технических мероприятий с учетом изменения показателей работы скважин и залежи
Гилаев Гани Гайсинович
Исследование и разработка комплекса технологий изоляции водопритоков при строительстве и эксплуатации скважин
Колесников Сергей Павлович
Оценка влияния динамических характеристик транспортного потока на выбросы загрязняющих веществ автомобилем
Ухалов Константин Александрович
Исследование и моделирование показателей надежности глубинно-насосного оборудования в наклонно-направленных скважинах : На примере Кальчинского месторождения
Рыженков Артем Вячеславович
Исследование влияния поверхностно-активных веществ на гидравлическое сопротивление трубопроводов систем теплоснабжения и разработка способа снижения энергозатрат при транспортировке теплоносителя
Смирнов Дмитрий Михайлович
Направление повышения интенсивности впрыскивания топлива с целью улучшения показателей автотракторных дизелей
Третьяков Ярослав Александрович
Анализ конструкций алюминиевого электролизера методами компьютерного моделирования с целью улучшения показателей работы
Вальехо Мальдонадо Пабло Рамон
Применение раздельной подачи топлива растительного происхождения в малоразмерный дизель с целью улучшения его экологических показателей
Гераськин Вадим Георгиевич
Совместное влияние дифференциального давления и режима промывки скважины на показатели работы долот ( на примере глубокого бурения в объединении "Грознефть")
Семенцова Алина Александровна
Энергетические показатели и повышение эффективности использования погружного электропривода при бурении скважин

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net