Полная версия

Главная arrow География arrow Защита насосного оборудования нефтяных скважин в осложненных условиях эксплуатации

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Анализ отложений с насосно-компрессорных труб и установки электроприводного центробежного насоса скважин Ванкорского месторождения

Проведены минералогические исследования отложений с УЭЦН и внутренней поверхности НКТ скважин.

Твердые и вязкие отложения, отобранные с УЭЦН и путем соско- ба с поверхности НКТ, анализировались сначала отмывкой хлороформом для отделения органической составляющей от неорганической.

Далее в неорганической составляющей анализировался минералогический состав.

Если основная часть неорганической составляющей представляла продукты коррозии и выпавшие соли и не идентифицировалась по минералогическим признакам, то определяли элементный состав отложения.

Органическая составляющая представляет собой в основном асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО) и связанную нефть. Результаты исследования минералогии представлены в табл. 3. Результаты элементного состава отложений приведены в табл. 4-8.

Внешний вид образцов отложений представлен на рис. 4-9.

Отложения со скв. 451

Рис. 4. Отложения со скв. 451

Отложения со скв. 139

Рис. 5. Отложения со скв. 139

Отложения со скв. 516

Рис. 6. Отложения со скв. 516

Результаты физико-химического анализа вод Ванкорского месторождения

п/п

Скважина

Куст

Свита

Место

отбора

Концентрация катионов и анионов, мг/л

H2S,

мг/л

со2,

мг/л

о2)

мг/л

pH

Минерализация,

мг/л

О

р

+

Mg2+

Na++K+

Рб0бщее

S042-

сг

НС03'

Ва2+

Sr2+

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

11

12

13

14

15

16

17

18

1

319

7

Яковлевская свита 3-7

Устье

460

330

6 548

6

< 10

И 484

854

0

124

Следы

45

7,2

19 806

2

332

14

Устье

692

90

6 734

6

< 10

11 654

580

0

141

Следы

39

6,9

19 897

3

300

10

Устье

433

127

6 692

4

< 10

11 117

732

0

103

Следы

42

7,2

19 208

4

301

8

Устье

277

170

410

7

< 10

1 104

1068

0

115

Следы

42

7,8

3 151

5

315

105

Устье

247

136

7 177

5

< 10

11 122

1525

0

127

Следы

54

7,8

20 339

6

322

1

Устье

69

39

7 872

9

< 10

11 012

2440

0

55

Следы

54

7,7

21 496

7

458

101

Устье

286

68

6 906

5

< 10

11 036

695

0

101

Следы

28

7,7

19 097

8

467

10

Устье

320

110

6 763

4

< 10

10 846

976

0

117

Следы

35

7,3

19 136

9

346

2

Устье

112

143

6 936

4

< 10

10 306

1830

0

70

Следы

35

7,6

19 401

10

351

2

Устье

132

126

7417

3

<

11 249

1482

0

89

Следы

25

7,7

20 498

11

335

2

Устье

123

88

7 619

9

< 10

11 214

1891

0

96

Следы

25

7,5

21 040

12

377

3

Устье

318

145

6 522

3

< 10

10 719

671

0

80

Следы

25

7,6

18 458

13

447

3

Устье

331

167

6 605

2

< 10

10 938

671

0

88

Следы

32

7,5

18 802

п/п

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

11

12

13

14

15

16

17

18

14

449

3

Яковлевская свита 3-7

Устье

273

100

6 779

0

< 10

10 375

1 586

0

90

Следы

35

7,4

19 203

15

453

4

Устье

75

45

7 331

7

< 10

10 758

1 525

0

84

Следы

25

7,9

19 825

16

361

6

Устье

246

115

6 859

3

< 10

10 719

1 220

0

99

Следы

25

7,9

19 261

17

376

15

Устье

254

64

7 225

10

< 10

11 357

885

0

100

Следы

25

7,9

19 895

18

386

17

Устье

434

151

6 864

5

< 10

И 487

683

0

107

Следы

22

7,9

19 731

19

381

17

Устье

490

98

6 368

3

< 10

10 703

598

0

96

Следы

22

8

18 356

20

536

21

Устье

667

201

6 650

5

< 10

11 632

824

0

105

Следы

42

6,8

20 084

21

542

109

Устье

794

106

6 469

3

< 10

И 494

488

0

108

Следы

45

7

19 462

22

552

109

Устье

842

90

6 492

3

< 10

11 516

580

0

111

Следы

45

7,2

19 634

23

564

109

Устье

749

121

6 439

4

< 10

И 429

458

0

105

Следы

42

7,2

19 305

24

577

108

Устье

567

137

6 997

6

< 10

11 985

519

0

109

Следы

35

7

20 320

25

101

101

Нижнехетская свита 3-4

Устье

184

44

7 057

6

< 10

10 869

903

0

64

Следы

35

7,9

19 127

26

100

101

Устье

275

79

6 499

4

< 10

10 457

549

0

43

Следы

32

7,8

17 906

27

112

100

Устье

58

18

6 231

3

< 10

8 534

2 166

0

35

Следы

32

7,9

17 045

28

134

3

Нижнехетская свита 3-4

Устье

48

39

6 780

4

< 10

9399

2220

0

41

Следы

28

ВД

18531

29

128

4

Устье

352

91

6 875

4

< 10

11 196

598

0

63

Следы

26

7,6

19 179

30

117

5

Устье

57

42

5 682

6

< 10

7 849

2013

0

32

Следы

26

7,2

15 681

31

118

5

Устье

502

186

6 657

3

< 10

11 485

464

0

72

Следы

39

8,6

19 369

32

144

17

Устье

58

49

4 502

4

< 10

6 073

1 952

0

19

Следы

42

8,2

12 657

33

151

17

Устье

49

30

5 131

10

< 10

7 130

1 708

0

25

Следы

49

8,4

14 083

34

184

111

Устье

51

33

4 490

4

< 10

5 086

3 508

0

13

Следы

49

8

13 185

35

188

ПО

Устье

84

57

7 761

6

< 10

10314

3 416

0

14

Следы

49

7,5

21 652

36

190

ПО

Устье

76

51

5 273

4

< 10

6 559

3 233

0

25

Следы

49

о,з

7,8

15 221

37

729

14

Нижнехетская свита 1

Устье

359

33

5411

5

< 10

8 941

305

0

47

Следы

25

7,5

15 101

38

723

7

Устье

589

88

6 462

3

< 10

11 176

262

0

80

Следы

39

7,4

18 660

39

701

102

Устье

497

77

5 938

5

< 10

10 103

366

0

61

Следы

39

7,5

17 047

40

703

102

Устье

560

91

6 272

4

< 10

10 706

488

0

73

Следы

25

8,2

18 194

41

58

ВДК-5

Дл1-Нс

Устье

143

47

5 176

9

< 10

8 212

318

0

15

Следы

25

0,8

8,2

13 920

42

54

ВДК-5

Устье

149

61

5 261

4

< 10

8 395

305

0

18

Следы

55

0,5

8,3

14 193

п/п

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

11

12

13

14

15

16

17

18

43

36

вдк-з

Дл1-Нс

Устье

128

80

4 694

4

< 10

7519

329

0

10

Следы

28

0,6

в,

12 764

44

33

вдк-з

Устье

89

26

3 651

5

< 10

5 632

421

0

8

Следы

28

0,3

9 832

45

32

вдк-з

Устье

127

59

4 858

4

< 10

7716

318

0

10

Следы

25

0,2

8,4

13 092

46

7

ВДК-1

Устье

126

76

4 693

9

< 10

7 486

364

0

3

Следы

25

0,3

8,2

12 757

47

4

ВДК-1

Устье

136

96

4 856

5

< 10

7 829

336

0

12

Следы

18

0,2

8,1

13 270

48

2

ВДК-1

Устье

139

53

5 284

5

< 10

8 373

329

0

13

Следы

14

0,3

8,3

14 196

49

60

ВДК-5

Дл 1-3

Устье

142

71

5318

4

< 10

8 493

305

0

10

Следы

14

0,4

8,3

14 343

50

57

ВДК-5

Устье

144

35

5 236

5

< 10

8 273

293

0

8

Следы

14

0,6

8,3

13 994

51

49

ВДК-5

Устье

150

59

5 378

5

< 10

8 568

305

0

12

Следы

14

0,6

8,3

14 477

52

31

ВДК-З

Устье

136

32

5 057

5

< 10

7 963

323

0

16

Следы

14

1

8,1

13 532

53

30

вдк-з

Устье

133

42

5 057

5

< 10

7 992

305

0

10

Следы

14

0,3

8,3

13 544

54

28

вдк-з

Устье

135

65

5 135

8

< 10

8 190

317

0

19

Следы

14

0,7

8,2

13 869

55

17

ВДК-2

Устье

140

95

4 896

5

< 10

7916

299

0

11

Следы

18

0,3

8,4

13 362

56

15

ВДК-2

Устье

139

95

5 034

4

< 10

8 121

305

0

11

Следы

18

0,7

8,4

13 709

57

13

ВДК-2

Дл 1-3

Устье

150

57

5402

4

< 10

8 606

299

0

18

Следы

14

0,9

8,4

14 536

58

11

ВДК-1

Устье

134

47

5 028

7

< 10

7 970

305

0

13

Следы

14

0,4

8,6

13 504

59

9

ВДК-1

Устье

132

52

4 994

7

< 10

7913

329

0

10

Следы

21

о,з

8,5

13 437

60

6

ВДК-1

Устье

154

125

4 841

6

< 10

7 932

311

0

3

Следы

14

0,5

8,4

13 372

61

3

ВДК-1

Устье

143

61

4 872

3

< 10

7 777

311

0

15

Следы

18

0,5

7,7

13 182

62

После

РВС

БКНС-2

228

154

6 520

4

< 10

10 608

580

0

44

Следы

32

0,5

7,8

18 138

63

После

БКНС

БКНС-2

205

93

5 431

8

< 10

8 715

567

0

30

Следы

31

0,7

7,9

15 049

64

После

РВС

БКНС-4

423

385

5 612

75

< 10

10 071

1 135

0

83

Следы

40

0,6

7,9

17 784

65

После

БКНС

БКНС-4

421

165

6 034

69

< 10

10 048

1 159

0

79

Следы

35

0,9

7,9

17 975

Результаты исследования минералогии отложений на НКТ и УЭЦН

Месторождение

Скважина

Куст

Пласт

Дата

отбора

пробы

Место

отбора

Состав

Описание

Ванкорское

724

7

Нх-1

15.04.13

Внутренняя

поверхность

НКТ

Продукты

коррозии,

кварц

Проба представлена продуктами коррозии - порошкова- тыми и кусковатыми магнитными частицами от стального серого до черного цвета с металлическим блеском. Встречаются единичные угловатые зерна кварца размером 0,1- 0,2 мм

Ванкорское

139 (Фл)

3

Нх 3-4

13.03.13

С внутренней поверхности НКТ

Кальцит

Кальцитовая корка толщиной 0,5-0,7 мм. Представлена скрытокристаллическим пористым агрегатом карбоната кальция серого цвета. Поверхность корки покрыта тонким охристым налетом гидроксидов железа

Ванкорское

451

4

Як 3-7

09.03.13

Насос

Кварц

Проба полностью представлена кварцевым песком, в котором по данным ситового анализа и микроскопических наблюдений установлены следующие гранулометрические особенности:

d — 0,5-0,25 мм; 30 %; сферичность 0,7; округленность 0,2-0,3; 0,25-0,16 мм; 47 %; сферичность 0,7; округленность 0,2-0,3; 0,16-0,1 мм; 18%; сферичность 0,5-0,7; округленность 0,1-0,2;

d< 0,10; 5 %; сферичность 0,3-0,5; округленность 0,1-0,2

Ванкорское

328

7

Як 3-7

28.04.13

Насос + г/з

Кварц

Проба представлена кварцевым песком со следующими гранулометрическими особенностями: d > 0,50; 3 %; сферичность 0,8-0,9; округленность 0,5-0,7; 0,5-0,25 мм; 28 %; сферичность 0,7; округленность 0,3-0,4; 0,25-0,16 мм; 20 %; сферичность 0,7; округленность 0,4; 0,16-0,1 мм; 45 %; сферичность 0,5; округленность 0,1-0,2; d < 0,10; 4 %; сферичность 0,5; округленность 0,1-0,2

Ванкорское

638

17

Як 3-7

10.05.13

Средняя секция ЭЦН

Кальцит

Проба полностью представлена кристаллически-зернистыми образованиями кальцита светло-серого цвета размером до 2-3 мм. Кристаллики полупрозрачные, иногда с хорошей огранкой и совершенной спайностью. Нередко образуют агрегатные сростки из нескольких кристаллов. Компонентный состав пробы, масс. %: Ре2Оз - 0,7; СаСОз - 78,6; Si02 - 1,2; А120з - 6,3; NaCl - 2,8; MgO -6,1; КС1- 4,1; FeS - 0,2

Ванкорское

638

17

Як 3-7

14.05.13

пэд

Кальцит

Кальцитовая корка толщиной около 1 мм, сложенная пористым тонкокристаллическим агрегатом карбоната кальция серого, светло-серого цвета. Компонентный состав пробы, масс. %: Fe203 - 4,1; СаСОз - 71,2; Si02 - 9,5; А1203 - 5,6; Na20 - 1,9; MgO - 5,5; К20 - 0,16; FeS - 0,9; хлориды - остаток

Ванкорское

638

17

Як 3-7

14.05.13

Через зондирование верхнего основания

Кварц,

кальцит

Большая часть пробы (80-85 %) представлена кварцем следующих гранулометрических классов крупности: d > 0,50; < 1 %; сферичность 0,9; округленность 0,7-0,9; 0,5- 0,25 мм; 40 %; сферичность 0,7-0,8; округленность 0,4-0,5; 0,25-0,16 мм; 30%; сферичность 0,7; округленность 0,4; 0,16-0,1 мм; 25 %; сферичность 0,5; округленность 0,1-0,2; d< 0,10; 5%; сферичность 0,5; округленность 0,1-0,2. Кальцит составляет 15-20 %. Представлен зернами светло-серого цвета размером 0,4-1 мм

Ванкорское

852

102

Нх 1

03.05.13

Насос

Кальцит

Кальцитовая корка толщиной до 2 мм. Состоит из плотного тонкокристаллического агрегата карбоната кальция серого цвета. Поверхность корки покрыта интенсивным тонким налетом гидроксидов железа бурого цвета

Ванкорское

516

21

Як 3-7

27.05.13

Корпус

УЭЦН

Кальцит

Очень тонкая (доли мм) кальцитовая корка, сложенная микрокристаллическим плотным агрегатом карбоната кальция светло-серого цвета. На поверхности корки налет гидроксидов железа и металлических частичек. Компонентный состав пробы, масс. %: Ре2Оз - 44,1; СаСОз - 37,2; Si02 - 10,6; А1203 - 3,6; NaCl - 2,5; К20 - 1,3; FeS - 0,18

Месторождение

Скважина

Куст

Пласт

Дата

отбора

пробы

Место

отбора

Состав

Описание

Ванкорское

516

21

Як 3-7

27.05.13

Подшипник в/с насоса

Кальцит

Кальцитовая корка толщиной до 2 мм, сложенная плотным тонкокристаллическим агрегатом карбоната кальция серого, светло-серого цвета. Поверхность кальцита покрыта тонким налетом гидроксидов железа и металлических частичек

Ванкорское

449

3

Як 3-7

Насос

Кварц,

обломки

породы

Проба почти полностью представлена угловатыми и угловато-окатанными обломками кварца, встречаются единичные обломки предположительно кварцита. Размеры обломков по данным ситового анализа составляют: d > 0,50; 8 %; 0,5-0,25 мм; 65 %;

0,25-0,16 мм; 12 %; 0,16-0,1 мм; 9 %; d< 0,10; 6%.

По содержанию доминирующей фракции это среднезернистый песок с примесью мелкозернистого песчаного материала и небольшим количеством грубозернистой песчаной фракции

Ванкорское

637

15

Як 3-7

Насос

Кварц

Органическая часть - 1 %. Неорганическая часть - 99 % Неорганическая часть полностью представлена зернами кварца следующих гранулометрических классов (по результатам ситового анализа): d > 0,50; 1 %; 0,5-0,25 мм; 40 %;

0,25-0,16 мм; 25 %; 0,16-0,1 мм; 25 %; d< 0,10; 9%

Ванкорское

537

31

Як 3-7

23.06.12

Насос

Кварц

d> 0,25; 0%; J> 0,16; 12%; d> 0,10; 70 %; d< 0,10; 18%

Элементный состав отложений на внутренней поверхности фрагмента НКТ со скв. 724

Номер

спектра

Массовый состав элементов, %

Na

А1

Si

Р

S

С1

К

Са

Сг

Мп

Fe

Со

Ni

Си

Zn

О

1

0,06

0,27

3,6

1,01

0,42

1,53

1,18

0,1

0,34

2,55

60,67

0,32

0,98

0,56

0,86

25,56

2

0,19

0,3

3,73

0,92

0,5

1,62

1,03

0,14

0,39

2,61

60,09

0,42

0,96

0,62

0,82

25,67

3

0,15

0,17

1,51

0,07

0,07

0,11

0,2

0,02

0,06

3,34

70,17

0,39

0,06

0,15

0,1

23,45

4

0,58

0,73

2,89

0,94

1,21

и

1,62

0,17

0,49

2,39

56,75

0,25

1,05

2,68

1,ц

26,05

5

0,07

0,17

1,61

0,44

0,3

1,69

0,38

0,13

0,26

2,7

66,84

0,23

0,74

0,43

0,33

23,67

6

0,14

0,31

3,29

0,83

0,43

0,9

0,86

0,11

0,25

3,18

61,94

0,19

0,86

0,57

0,72

25,41

Среднее

0,2

0,33

2,77

0,7

0,49

1,16

0,88

0,11

0,3

2,8

62,74

0,3

0,77

0,83

0,66

24,97

Элементный состав отложений с корпуса УЭЦН скв. 516 к. 21

Таблица 6

Номер

спектра

Массовое содержание элементов, %

Na

Mg

A1

Si

S

Cl

К

Ca

Mn

Fe

Zn

Sr

0

14

1,26

0,84

2,11

5,45

0,12

1,81

1,69

18,75

0,39

38,41

0,24

0,55

28,37

15

1,26

0,84

2,81

7,14

0,09

1,34

1,63

17,44

0,38

36,45

0,38

0,46

29,78

16

1,43

0,84

2,69

7,36

0,05

1,22

1,69

17,21

0,37

36,46

0,4

0,43

29,86

17

1,41

0,93

2,52

6,53

0,06

1,59

1,65

18,06

0,21

36,92

0,42

0,45

29,25

18

0,82

0,9

1,5

3,7

0,07

1,38

1,36

20,45

0,4

41,42

0,11

0,76

27,13

Среднее

значение

1,23

0,87

2,33

6,04

0,08

1,47

1,6

18,38

0,35

37,93

0,31

0,53

28,88

Элементный состав отложений с погружного электродвигателя скв.638 к.17

Номер

спектра

Массовое содержание элементов, %

Na

Mg

A1

Si

S

Cl

К

Ca

Fe

Sr

Ba

0

9

1,19

6,45

3,83

5,17

0,54

0,28

0,26

40,57

4,2

3,73

0,78

32,99

10

пи

5,38

5,54

7,1

0,68

0,23

0,14

37,29

4,26

2,9

0,67

34,7

11

1,2

5,81

5,16

8,1

0,81

0,32

0,32

34,26

4,84

3,31

0,76

35,1

12

2,34

3,1

3,22

6,37

0,17

1,18

0,3

41,9

6,4

1,94

0,76

32,31

13

1,46

2,7

3,3

4,41

0,16

0,71

0,14

47,9

4,99

2

0,71

31,51

Среднее

значение

1,46

4,69

4,21

6,23

0,47

0,54

0,23

40,39

4,94

2,78

0,74

33,32

Таблица 8

Элементный состав отложений с погружного электродвигателя скв.638 к.17 (средняя секция ЭЦН)

Номер

спектра

Массовое содержание элементов, %

Na

Mg

A1

Si

S

Cl

К

Ca

Fe

0

5

2,5

1,4

0,58

0,75

0,11

5,42

3,11

58,19

0,59

27,35

6

2,45

2,09

1,64

1,16

0,2

4,06

2,08

55,55

2,22

28,54

7

0,94

19,89

1,04

1,25

0,11

2,44

1,45

39,76

0,79

32,32

8

1,2

1Д9

18,24

0,64

0,16

4,89

2,26

37,08

0,54

33,81

Среднее

значение

1,77

6,14

5,38

0,95

0,14

4,2

2,23

47,64

1,04

30,51

Отложения со скв. 638

Рис. 7. Отложения со скв. 638

Отложения со скв. 328

Рис. 8. Отложения со скв. 328

Отложения со скв. 852

Рис. 9. Отложения со скв. 852

Представленный анализ указывает на протекание коррозионных процессов на внутренней поверхности НКТ и рабочих органах погружных насосов. Об этом свидетельствует наличие в отложениях не только оксидов железа, но и оксидов марганца, меди, никеля.

Наличие в отложениях зерен кварца указывает на протекание абразивного износа внутренней поверхности НКТ, что усиливает коррозионные процессы. Этому способствует и наличие продуцируемого сульфатвосстанавливающих бактерий сероводорода, приводящее к образованию сульфида железа.

Результаты исследования минералогии отложений свидетельствуют о том, что в скважинах, эксплуатирующих пласт ЯкЗ-7, основную долю неорганической части отложений составляет кварц, в то время как по скважинам пластов Нх1 и НхЗ-4 неорганическая составляющая представлена в основном кальцитом. Твердость кварца по Моосу составляет 7, твердость кальцита - 3. Таким образом, в скважинах, эксплуатирующих пласт ЯкЗ-7, вероятность абразивного износа намного больше, чем в скважинах, эксплуатирующих пласты Нх1 и НхЗ-4.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>