Введение к работе
В последнее время поиск и разработка нефтяных месторождений в Азербайджане в основном осуществляется на морском шельфе Азербайджанского сектора Каспийского моря. В этой связи проблема создания рациональной системы внутри промыслового сбора, транспортировки и подготовки нефти с дальнейшей поставкой потребителю является весьма актуальной 'и имеет важное народнохозяйственное значение. В связи с этим особую важность приобретают задачи борьбы с парафиноотложениями в лифтовых трубах, выкидных линиях, в системе внутрипромыслового сбора, а так же вопросы образования водонефтяных эмульсий и их обезвоживания, которые обостряются в морских условиях.
Наблюдения и анализ нефтей ряда основных нефтяных месторождений Азербайджанского сектора Каспия (Нефт Дашлары, Палчыг Пилпиляси, Бахар, Гум адасы, Гюнешли, Сангачалы-дониз, Дуванный-дениз, Хара-Зире-адасы, Хара-Зире-декиз, Аляты-дениз) показали на наличие парафина, смолисто-парафинистых и асфальтеновых компонентов, которые способствуют парафино-оТложению и образованию стойких водонефтяных эмуль-сий, что является проблемой как при эксплуатации скважин, так и при внутри промысловом сборе нефти. Решение столь актуальных задач тесно связано с проблемой разработки и внедрения научно-методической основы систематизации, упорядочения ценных научно-инженерных разработок и выработки системного подхода в решении проблемы.
Исходя из этого сформированы цель и основные задачи повышения эффективности добычи, эксплуатации, цикла сбора, транспортировки и подготовки нефти.
Разработка методов, методологий и выработка комплексного подхода к решению проблемы борьбы с парафиноотложениями в стволах скважин, выкидных линиях, системе внутрипромыслового сбора и изучение условий образования водонефтяных эмульсий от устьев скважин до конечного пункта подготовки нефти и ее обезвоживания путем аналитических экспериментальных и промысловых исследований.
Разработать методику изучения условий парафиноотложения ь подводном нефтегазоколлекторе отдельных скважин при внутри промысловом сборе в условиях теплообмена с морской средой. « Исследовать и определить неустойчивые зоны парафи ноотложения, обусловленные температурой водной среды.
Исследовать и оценить влияние ПАВ-а на парафиноотложения и разработать методологию, определяющую области его применения.
Разработать и внедрить высокоэффективный деэмульгатор на базе продуктов отечественного производства, обладающий высокими дэмульгирующими свойствами, нетоксичностью и отвечающий требованиям мирового стандарта.
Исследовать и установить зависимость количества подаваемой на тепловую установку эмульсии от различных факторов.
Провести экспериментальные и промысловые исследования и определить влияния параметров потока на дисперсность и стойкость эмульсии.
Разработать и внедрить метод по сокращению потери нефти в промысловых и товарных резервуарах.
В работе решены следующие задачи:
1. В результате анализа выявлены тугоплавкие парафино-смолис тые компоненты нефти, процентное содержание которых в зависимости от глубины залегания залежи, изменяется в широком диапазоне. Установлено, что по мере роста глубины залегания залежей, содержание парафина изменяется от 4% до 14%, а смолы - от 14% до 40%.Определено, что содержание этих компонентов обуславливает глубину отложения парафина в лифтовых трубах и в начале выкидных линий.
2." Установлено, что выпадение тугоплавких компонентов (парафи на, смол и асфальтенов) происходит при температуре 45-50С.
-
Определены места парафиноотложений в подводном нефтегазоколлекторе, что способствует ускорению ремонтно восстановительных работ в морских условиях, а также установлена периодичность проведения профилактических мер для поддержания оптимального режима работы скважин;
-
Разработана методика определения козффицента теплообмена в морской среде, на основе чего определена технология очищения подводных линий теплоносителями (поток продукции скважин, закачка растворителей). При этом установлено, что величина козффицента
еплопередачи а морской среде в 6-Ю раз превышает ту же величину нэ суше.
-
Вызедена формула для определения подачи эмульсии на тепловую установку при наличии коэффицента теплопередачи и расхода газа, теплотворности газа и перепада температуры.
-
Разработана методика промывки водонефтяной эмульсии в водном слое подтоварной воды, способствующая снижению энергозатрат, расхода деэмульгатора и повышению полезного залива товарных резервуаров.
/ 4 АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:
Разработанные и внедренные научно-исследозательские основы комплеского подхода по повышению эффективности добычи нефти и газа в цикле сбора, транспортировки и подготовки нефтей в сложных гидротермодинамических условиях путем введения технологических воздействий и установления корреляции процесса теплообмена потока в морской среде с процессом образования стойких эмульсий.
/ .5. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ..
Задачи, сформулированные в работе, решены путем применения
статистических, лабораторных, экспериментальных и промысловых
методов исследования. "
-
Впервые изучен процесс теплообмена потока в морской среде и установлены тепловые режимы, позволяющие вести эффективную борьбу с парафиноотожениями в системе добычи, сбора и транспорту ровки'Яефтей.
-
Впервые установлено влияние чисел фруда и Рейнольдса на дисперсность эмульсии.
3. Впервые установлено новое явление - "Эффект двойных
энергети-ческих барьеров", - позволяющее эффективно проведить
процесс обезвоживания нефтей, содержащих смолисто-
асфальтеновые компоненты.
4. Предложена к внедрена новая технология промывки эмульсии в
водной среде с насыщенным деемульгатором, позволяющая
уменьшить расход деэмульгатора и увеличить полезный об'єм
товарного резервуара.
5. Разработан и испытан в промышленном' масштабе высоко
эффективный деэмульгатор на базе продуктов отечественного сырья,
обладающий высокими деэмульгирующими свойствами и меньшей
токсичностью, чем широко применяемые деэмульгаторы, и отвечающий требованиям мирового стандарта.
6. Выведена эмпирическая формула для определения количества подаваемой на тепловую установку эмульсии в зависимости от коэффициента теплопередачи, перепада температуры, расхода и теплотверности газа.
7.Впервые предложен новый счггав для предохранения нефтепромысловых резервуаров от потерь нефти в виде испарений, позволяющий скратить потери на 75%.
8. Предложена и внедрена методика, позволяющая определить влияние физических полей и ПАВ на процесс парафиноотложения.
/. 7. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ
Ценность полученных результатов на практике рзделяется на два этапа: этап применния методик расчетов, необходимых для проектных нужд и этап применения разработок на промыслах, включающий весь цикл исследования объекта.
Первый этап характеризуется разработкой расчетных методов по определению эффекта теплообмена, который использован в технической документации по борьбе с явлением парафиноотложения в добыче, сборе, транспортровке и подготовке нефти. В техническую документацию также вошли основные конструктивно-технологические параметры по созданию печей для обработки нефтяной эмульсии. Эти и ряд других рекомендаций используются проектными организациями нефтяной помышленности республики.
Второму этапу свойственно получение алкана-деэмульгатора, прошедшего широкое промышленное испытание и отвечающего по основным своим техническим и технологическим параметрам мировым стандартам. Применение установки "Магнифло" на промыслах в борьбе с парафиноотложением также дало значительный эффект и многократно увеличило межремонтный период скважин. Эти и ряд других законченных научно-технических разработок широко применяются на морских промыслах Азербайджана. Разработан способ сокрашения потерь нефти.
Фактический экономический эффект от внедрения составляет свыше 11 млрд. манат (расчет произведен в соответствии с индексом перехода от цен 1991 г. к ценам 1995 г.)
/ .8. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ
Отдельные результаты работы докладывались на следующих конференциях и семинарах:
1. Выставка достижений народного хозяйства СССР г.Москва. Награжден бронзовой медалью. Постановление №3284 от 02/12-1968г. Удостоверение №19061.
-
Выставка достижений Народного хозяйства СССР г.Москва. Награжден бронзовой медалью. Постановление от 18/7-1970г. №3524.
-
Выставка достижений Народного хозяйства СССР г.Москва. Постановление от 07/7-1S8tr. №482-Н.
-
Конкурс за лучшую научную работу между ВУЗ-ами г.Москва 1968г. Постановлением 20'5-86г. №373/55 присужден нагрудной значок и Н! премия Министерство Высшего и среднего специального образования СССР.
-
Школа-селгаьар академика АХМирзаджанзаде по теме "Результаты внедрения законченых разработок" (Доклады к.т.н. Г.Г.Гумбзтова: -19-21 декабря 1994г. - в НГДУ "28 Мая"; 10 января 1995г. в НГДУ *Нефт Дашпары"; 19 января 1995г. - в НГДУ "Гум адасы", 14 февраля 1995г. в НГДУ им.Нариманова; 5 апреля и 2 ноября 1935г. - в НГДУ "Булла-дениз").
-
Международная конференция по нефтехимии, Баку 18-21 июня 1996 г.
-
Международная конференция "Каспийнефтегаз-96", Баку 17-20 сентября 19S6 г.
Научный доклад состоит из 5-й глав, основных выводов и рекомедаций. Объем работы составляет 58 стр. основного текста (включая 10 табл.) и 5 рисунков и библиографии из 43-х наименований.
Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность* академику А.Х.Мирзанджанзаде за общее руководство и ценные советы, научная идеология которых нашла свою реализацию при внедрении результатов данной работы.
