Введение к работе
Актуальность темы.
Правительством РК уделяется большое внимание добыче и переработке нефти. Республика по геологическим запасам занимает второе место в СНГ и при эффективной эксплуатации всех месторождений по своему потенциалу достигнет крупнейших неф-теэкспортирующих стран - Ирана, Кувейта, ОАЭ, Саудовской Аравии.
Одним из перспективных нефтегазоносных регионов Казахстана является Южно-Торгайский бассейн, где в 1984 г. было открыто Кумкольское месторождение. Здесь уже в 1998 г. предусматривается довести добычу углеводородного сырья до 3,1 млн. т в год. Однако достижение поставленной задачи трудно выполнимо без решения таких проблем, как коррозия нефтепромыслового оборудования, солеобразование и асфальтосмолопарафиновые отложения, пескопроявление в призабойной зоне и др. Известные методы борьбы с названными явлениями отличаются сложностью и сопровождаются большими экономическими затратами. Технологии, эффективные для одних месторождений, неприемлемы для других. В каждом конкретном случае необходим научный подход с обязательным апробированием в лабораторных условиях.
Исходя из вышеизложенного, исследования, направленные на предотвращение коррозии, солевых и асфальтосмолопарафиновых отложений, а также по интенсификации процессов нефтедобычи путем принятия комплекса мер являются актуальными.
Целью данной работы является разработка и применение ингибирующих солеобразование и коррозию композиций на основе неорганических полимерных фосфатов и комплексонов, выбор оптимальных составов энергоаккумулирующих веществ и растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений, разработка технологических процессов, оптимизирующих работу нефтедобывающих скважин.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
исследовать солевой состав и коррозионную активность вод месторождения Кумколь,
изучить процессы солеобразования и коррозии нефтепромыслового оборудования,
разработать оптимальные составы ингибирующих композиций на основе неорганических полимерных фосфатов и комплек-
сонов, а также технологические схемы их получения и использования,
подобрать оптимальные составы энергоаккумулирующих веществ, эффективные ингибиторы и растворители асфальтос-молопарафиновых отложений,
исследовать способы увеличения нефтеотдачи пластов.
Научная новизна. Определен солевой состав вод Установлено, что пептизирующая активность фосфорорганических комплек-сонов по отношению к СаС03 и CaSO„ ниже, чем у карбоксильных соединений, в то время как по отношению к Fe203 наблюдается обратная зависимость.Впервые найдены оптимальные составы и концентрации композиций, ингибирующих солеотложения для вод месторождения Кумколь.
Определена скорость коррозии стали в зависимости от состава и концентрации фосфатсодержащих ингибиторов. Впервые разработана ингибирующая композиция, содержащая 50 % полифосфата натрия-марганца, 25 % нитрилтриметилфосфоновои и 25 % сульфаминовой кислот, обеспечивающая высокую степень защиты оборудования от коррозии (Z=82-83 %) и солеотложении.
Рассмотрены вопросы ингибирования и растворения асфаль-тосмолопарафиновыхх отложений. Впервые установлено, что наиболее перспективным растворителем АСПО для месторождения Кумколь является смесь газового бензина и нефти в соотношении 1:1.
Практическая ценность.Предложенные ингибирующие композиции в результате снижения скорости коррозии существенно увеличивают срок службы трубопроводов системы ППД. Предупреждение солеотложении увеличивает пропускную способность труб, что ведет к снижению энергозатрат на прокачку воды и увеличению интервала безаварийной эксплуатации насосного оборудования.
Для месторождения Кумколь рассмотрен комплекс мер, направленный на увеличение нефтеотдачи пластов, включающий устранение пескопроявления в призабойной зоне скважин, введение энергоаккумулирующих веществ и оптимизацию работы добывающих скважин.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемых технологических разработок по увеличению коэффициентов вытеснения и извлечения нефти из пласта составит сумму порядка 8-10 млн. у.е.
Полученные данные могут быть использованы: - при разработке способов защиты внутренней поверхности стальных водоводов различного назначения от коррозии, - для увеличения нефтеотдачи пластов на Кумкопьском и других месторождениях.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XV научно-технической конференции «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов» (г.Обнинск, 1998) и Республиканской конференции молодых ученых-химиков Казахстана (г.Алматы, 1998 г.).
Публикации.
По результатам диссертационной работы опубликовано 15 работ.
Связь с планом научных работ.
Диссертационая работа выполнена в соответствии с темой научно-исследовательской работы лаборатории химии фосфорных удобрений ИХН им.А.Б.Бектурова МН-АН РК « Синтез неорганических веществ и материалов многофункционального назначения» (N госрегистрации 0194РК00002) и договоров АО НПЦ «Мунай» с ГАО «Южнефтегаз» по темам: « Разработка и внедрение методов борьбы с коррозией наземного и подземного оборудования», «Подбор и внедрение ингибиторов парафинообразования», «Систематическое исследование солевого, кислотного и микроэлементного состава технических и пластовых вод и их несовместимость» и «Разработка технологий оптимизации работы скважин».
Объем и структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения и приложений.
