Точность 90%: ученые Пермского Политеха разработали способ прогнозирования гидратообразования в нефтяных скважинах
![Точность 90%: ученые Пермского Политеха разработали способ прогнозирования гидратообразования в нефтяных скважинах](/upload/resize_cache/iblock/d1c/658_9999_1/3dfb28r973m5kjfj2xienlxjd4na4u7a.jpg)
![](/upload/resize_cache/iblock/d1c/600_400_1/3dfb28r973m5kjfj2xienlxjd4na4u7a.jpg)
Гидраты – это неустойчивые соединения воды
с углеводородами, которые с повышением температуры или при понижении давления
разлагаются на газ и воду. Они могут возникать в скважинах при высоком давлении
и низкой температуре. В промышленности гидраты являются серьезной проблемой,
поскольку они закупоривают насосно-компрессорные трубы и оборудование. Применяя
тепловые методы и используя химические добавки в качестве ингибиторов (веществ, подавляющих или задерживающих процессы), можно сохранить
рабочие условия в скважине вне зоны гидратообразования. Наиболее распространенные ингибиторы – термодинамические, такие как
метанол и гликоли, однако пластовая вода, содержащая электролиты, также
оказывает ингибирующее действие.
Для исследования ученые ПНИПУ выбрали месторождение, на котором проблема образования гидратов наиболее актуальна – в ходе анализа было выявлено, что каждая третья скважина подвержена процессам гидратообразования из-за физико-химических и термобарических особенностей процесса разработки. Чтобы спрогнозировать интервал отложения гидратов, политехники определили температуру и давление в разных точках по стволу скважины, а затем выявили зависимость возникновения отложений от этих показателей с учетом состава попутного нефтяного газа и пластовой воды.
По результатам расчета ученые построили кривые зависимости давления от температуры, позволяющие установить термобарические условия начала интервала гидратообразования. С помощью разработанной методологии спрогнозировали глубину отложений на 22 скважинах.
Кривые зависимости давления и температуры
Схема скважины оборудованной ЭЦН
– В ходе анализа мы выявили параметры,
влияющие на интенсивность гидратообразования: высокий газовый фактор, давление
на приеме электроцентробежных насосов ниже давления
насыщения и высокая обводненность нефти. Предложенная методика расчета
позволяет спрогнозировать глубину начала отложения с точностью до 90%, – говорит доцент кафедры нефтегазовых
технологий ПНИПУ Александр Лекомцев.
Ученые ПНИПУ установили, что наличие в попутном нефтяном газе углеводородов выше CH4, малая концентрация азота и низкая минерализация пластовых вод приводят к усилению гидратообразования.
Описанный политехниками подход может быть применен для оценки и прогнозирования отложений, негативно влияющих на добычу нефти на разной глубине. Это позволит своевременно принимать меры для оптимизации технологического процесса и эксплуатировать скважины более эффективно.
Исследование опубликовано в журнале «Нефтяное хозяйство» №8 за 2023 год.
Технологии
ПНИПУ