Обзор основных тепловых технологий борьбы с парафинами
Тепловые методы борьбы с парафинами – это методы борьбы с парафинистыми отложениями, которые основаны на способности парафинов плавиться при температуре выше 500 градусов по Цельсию и стекать с подогретой поверхности.
Для создания требуемой температуры необходим источники тепла, который возможно поместить в зону парафинистых отложений или способный вырабатывать теплосодержащий агент на устье скважины. Сейчас на нефтяных месторождениях Российской Федерации используются следующие технологии:
- Применение специальных реагентов, при взаимодействии которых протекают экзотермические реакции.
- Применение в качестве источника тепла горячих воды или нефти.
- Применение в качестве источника тепла горячего острого пара.
- Применение электродепарафинизаторов, которые осуществляют подогрев нефти в скважине.
- Применение электрических печей скважинного и наземного исполнения.
Экзотермическая реакция – это химическая реакция, которая сопровождается выделением тепла.
Основные тепловые методы борьбы с парафинистыми отложениями
Основные тепловые методы борьбы с отложениями парафина:
- Прогрев скважины горячей нефтью
- Прогрев скважины горячей водой.
- Использование в качестве источника тепла горячего острого пара.
Подогрев труб нефтепровода и скважин горячей нефтью используется в основном в глубинонасосных скважина при помощи нагнетания горячей нефти через затрубное пространство, в фонтанных скважинах также при помощи нагнетания горячей нефти через затрубное пространство. Также такой способ используется в фонтанных скважинах в аварийных случаях. Нефть подогревается в специальных мерниках до температуры 100 градусов по Цельсию, после чего подается в затрубное пространство промывочным агрегатом ПА 8-80. Согласно другой схеме, пар и нефть в затрубное пространство подаются одновременно. Пар производится при помощи паровой передвижной установки ППУ-3М. Схема данной установки изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема установки ППУ-3М. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
1 – емкость с водой; 2 – кузов; 3 – парогенератор; 4 – рама; 5 – приводная группа; 6 – питательный насос.
При работе установки подогретая воды подается в парогненратор, где и превращается в пар. Для защиты используемого оборудования перед парогенератором устанавливают вентиль и клапан, а на выходе монтируются сепаратор и предохранительный клапан. Эксплуатация установки предполагает строгий контроль уровня жесткости используемой воды, обязательное использование специальных фильтров и контроль толщины накипи. Подогрев паром также используется для очистки от парафинистых отложений манифольдов, вне зависимости от способа добычи нефти.
Полностью запарафиненные трубы поднимают на поверхность и очищают при помощи пропарки на мостках. Для девонских фонтанных скважин самый лучший эффект очистки распространяется на глубину до 300 – 400 метров. На больших глубинах эффект ухудшается, что связано с большими потерями тепла через обсадные колонны в горные породы. Максимальная глубина нагрева составляет 600 – 800 метров.
Электронагрев
Для нагрева призабойной зоны скважины на определенной глубине используются электронагреватели. Они представляют собой герметичный кожух, в котором установлены электронагревательные компоненты. Для улучшения теплопередачи внутреннюю полость нагревателя заполняют окисью магния. Мощность таких нагревателей обычно составляет 10,5, 21 или 25 киловатт. В скважине электронагреватели устанавливаются при помощи кабель-троса, который имеет три сигнальные и три силовые жилы. Глубинные электронагреватели представляют из себя цилиндр, диаметр которого 140 миллиметров, а длина достигает 3000 миллиметров. Данные нагреватели состоят из кожуха, головной части, нагревательных элементов и хвостика.
Для успешной и правильной работы внутрискважинного электронагревателя на поверхности, рядом с скважиной, устанавливаются станция управления и повышающий трансформатор. Функции станции управления заключаются в защите оборудования в случае короткого замыкания или обрыва одной из фаз, а также контроле режима функционирования электронагревателя.
Электрический ток давно применяется на месторождениях для борьбы с отложениями парафина. Сначала использовался сердечник, на который подавался ток от источника. Позже использовались специальные электрические печи. Но такой способ не нашел широкого применения из своей низкой степени надежности. В настоящее время широко и часто используется метод нагрева при помощи специальных кабелей. Во время подготовки выявляют зона образования парафина. После этого высчитывают необходимую длину кабеля и температуру нагрева, учитывая скорость нефтяного потока и содержание парафина в транспортируемой нефти. Такой метод очистки позволяет производить ее непрерывно.
