Причины и последствия отложения солей
Солеотложения – это неорганические вещества, которые в накапливаются в скважинах и на скважинном оборудовании в результате различных химических реакций.
Отложения солей, возникающие во время процесса закачки воды и смешения двух несовместимых видов вод, являются одной из самых серьезных проблем при разработке нефтяных месторождений. Пластовые воды называются несовместными в том случае, если могут взаимодействовать между собой химически, а в результате данных реакций соли выпадают в осадок. Объем и скорость выпадения солей в осадок в первую очередь зависит от:
- Степени совместимости вод системы поддержания пластового давления и пластовых вод.
- Степени совместимости растворов глушения и водяных растворов, которые используются в геолого-технических мероприятиях с добываемыми пластовыми водами.
- Степени совместимости пластовых вод различных продуктивных пластов.
- Способа добычи пластового флюида.
- Способа эксплуатации скважин.
- Типа ионов в пластовой воде.
- Степени первоначальной солевой насыщенности пластовой воды.
Выпадение в осадок химических соединений и веществ из раствора происходит в том случае, если их концентрация в этом растворе больше, чем равновесная концентрация. Выпадение солей происходит при испарении воды, при смешении несовместимых видов вод, при изменении уровня давления и температуры в скважине и т.п. Отложения солей у основном наблюдаются сепараторах, арматуре, шлейфах и т.п. Солеотложения могут стать причиной замены оборудования и частого его ремонта. Накопление солей в абсорбенте приводит к их осаждению на поверхностях теплообмена, что оказывает негативное воздействие на производительность установок регенерации абсорбента, а также на качестве регенерированного продукта. Отложение солей в оборудовании и трубопроводах на месторождениях, где осуществляется добыча природного газа способствует блокировке металла, что мешает проникновению ингибиторов коррозии. На аппаратах и установках регенерации метанола отложения солей негативно влияет на режим их работы, а также становится причиной снижения производительности, снижения концентрации регенерированного продукта и потерям метанола.
Самыми распространенными солями, которые образуются на объектах нефтегазовой промышленности являются: карбонаты, сульфаты, бикарбонаты, гидроокиси железа, окислы, хлорид натрия, хлорид магния и хлорид кальция.
Методы борьбы с солеотложениями
С целью предотвращения образования отложений солей на нефтегазовых предприятиях используются следующие методы:
- Химические.
- Физические.
- Технологические.
К технологическим способа борьбы с солеотложениями в системе поддержания пластового давления относятся подготовка воды, которая используется в системе поддержания пластового давления; отключение обводненных интервалов; раздельный сбор и отбор жидкости. Предотвращения солеотложений в этом случае происходит за счет исключения смешения химически несовместимых вод.
Пластовое давление – это давление в пласте-коллекторе до начала извлечения из него флюидов.
Физические способы борьбы с отложениями солей подразумевают использование акустических, магнитных и электрических полей для обработки потока добываемой жидкости. Для осуществления этих способ используют специальную аппаратуру магнитной обработки жидкостей, которая представляет собой систему, состоящую из электромагнитов и магнитов постоянного действия. Из-за действия магнитных полей у солей изменяется структура и она не осаждается в виде твердых частиц, а выносится из скважины в виде шлама. Преимуществами такого способа являются простая конструкция, а к недостаткам - необходимость в монтаже подъемного оборудования, необходимости обработки продукции до начала процесса кристаллизации солей, что исключает возможность его использования призабойной зоне пласта. На российских месторождениях в основном используется активатор “Магнолеуом”, производящийся на Омском электромеханическом заводе. К его недостаткам можно отнести неоднозначность получаемого результата и сложный процесс прогнозирования эффективности. Использование акустических поле основано на создании колебаний, которые препятствуют образованию центров кристаллизации. Из-за воздействия акустических полей меняется структура солей, уменьшаются размеры их кристаллов, а также ослабевает сцепление с металлом. К недостаткам относятся сложность конструкции и недостаточная степень изученности.
Химические способы борьбы с отложениями солей основаны на использовании специальных покрытий, которые соприкасаются с жидкостью. К таким покрытиям относятся полимерные и лакокрасочные. Еще одним эффективным химическим способом борьбы с солеотложениями является добавление ингибиторов - веществ, которые способны замедлять процесс образования осадков.
