Физические методы воздействия на призабойную зону скважины Магнитные активаторы

Магнитный активатор (депарафинизатор) предназначен для предотвращения образования накипи и процесса коррозии на внутренних стенках труб и поверхностях теплообменников, нагревательных элементах рабочих поверхностях в системах горячего и холодного водоснабжения (см.рис.1.21). При установке магнитного активатора (депарафинизатора) в нефтяную скважину или на нефтепровод, предотвращается отложение асфальтосмолопарафинов. Кроме того, магнитный активатор обеспечивает очистку от уже имеющихся отложений накипи, парафинов и др. Тем самым, увеличивается коэффициент теплопроводимости, увеличивается дебит скважины (трубопровода) и межочистной период в 2-3 раза. Разработаны и внедрены магистральные активаторы нефти для нефтепроводов диаметром 100, 250, 516, 600 мм. Магнитные активаторы (депарафинизаторы) исполняются индивидуально. Эффективность магнитного активатора (депарафинизатора) определяется количеством полюсов магнитной системы установленной внутри. Расчет количества магнитных полюсов определяется согласно техническому заданию заказчика. Испытания активатора проводились на месторождениях в районе г. Мегиона и г. Муравленко, показав высокую эффективность и надежность конструкции. Стоимость магнитного активатора в зависимости

от диаметра НКТ составляет 50- 60 тыс. руб.

Рисунок 1.21 Скважинный активатор для обработки нефти внутри НКТ, на глубине 450-600 м.

Кварцевый депарафинизатор

Разработка месторождений с содержанием парафиноносной нефти осложнена отложением последних на внутрискважинной поверхности подземного и наземного оборудования и труб. Применяемые до настоящего времени методы борьбы с парафиновыми отложениями: ингибирование, обработка горячими нефтепродуктами и др., энергоемки и связаны с большими трудозатратами. Выполнение их связано с применением небезопасных видов работ.

Ученые и производственники давно изыскивали другие методы борьбы с отложениями парафинов, основанные на применение постоянных магнитов, ультразвука, однако все эти методы были не эффективны.

В связи с этим применение кварцевого депарафинизатора является весьма перспективным и может обеспечить повышение производительности скважин и практически исключить энергетические, материальные и главное - трудовые затраты.

Общий принцип работы депарафинизатора «ENERCAT» заключается в следующем: кристаллы кварца располагаются таким образом, что когда за счёт турбулентного потока нефти происходит их "раскачивание" генерируются электромагнитные волны частотой 20 Гц (пьезоэлектрический эффект), которые находятся в нижнем пределе инфракрасного излучения. Эти волны проникают через внутренний корпус депарафинизатора и воздействуют на поднимающуюся по насосно-компрессорным трубам нефть. В результате воздействия высокочастотной волны электромагнитного поля происходит расщепление молекулярной структуры парафина и асфальтенов содержащейся в нефти, при этом молекулярная структура поднимающейся нефти сохраняется первоначальной.

На рисунке 1.22 представлен прибор «ENERCAT» - это погружной инструмент, используемый для предотвращения и удаления парафина и асфальтенов при нефтедобыче. Он может быть установлен в любой скважине, состыковываясь с колонной насосно - компрессорной трубы (НКТ) с помощью резьбового соединения. Опускается депарафинизатор как минимум на 200-300 метров ниже интервала активных парафиновых и асфальтеновых отложений.

Рисунок 1.22 Общий вид прибора «ENERCAT» в разрезе

А. Внутренний корпус.

Металлическая, в коррозионно - стойком исполнении (устойчивом к серо - водородной коррозии), укороченная насосно - компрессорная труба, на концах имеющая резьбовые соединения, которые встраиваются в действующие конструкции насосно - компрессорных труб.

В. Наружный кожух.

Металлический наружный кожух приваривается к внутреннему корпусу депарафинизатора и служит для поддержки внутреннего наполнителя.

С. Наполнители.

Наполнитель состоит из кристаллов кварца, соединенных с частицами полудрагоценных металлов, залитых алюминиевым сплавом.

D. Турбулентный поток нефти.

Инструменты "ENERCAT" устанавливаются в скважинах, оборудованных любой насосной системой за исключением электрических погружных насосов. Сильное электрическое поле, создаваемое установленными электропогружными насосами, препятствует полноценной работе депарафинизаторов.

Преимущества по сравнению с другими видами депаранифизации:

- исключение необходимого проведения трудоемких и дорогостоящих работ по депарафинизации скважин горячей нефтью, применения ингибирования;

- одноразовая установка, не требующая технического обслуживания и внешнего энергоснабжения;

- возможность переустановки на другую скважину;

- отсутствие повреждений буровой штанги или насоса, вызванных образованием парафина или асфальтенов;

- увеличение срока службы и эффективность работы оборудования;

- чистая поверхность ствола скважины и резервуара;

- отсутствие потерь производственного времени (стабильная работа).

Фирмой поставщиком "Hornbeam Oilfield Services Inc" представлены отзывы Астраханского НГДУ - ОАО "Лукойл-Астраханьморнефть", Краснокамского НГДУ - ЗАО "Лукойл-Пермь" и акты нефтегазодобывающих управлений "СУРГУТНЕФТЬ" и "СУТОРМИНСКНЕФТЬ" на которых прошли испытания инструмента "ENERCAT" (см.рис.1.23). Испытания установки дали положительные результаты. На рисунке приведены результаты работы установок с указанием дебита добычи нефти.

Рисунок 1.23 Работа скважин при использовании "ENERCAT"

Техническая документация на депарафинизаторы "ENERCAT" прошла экспертизу промышленной безопасности (Экспертное заключение № 7/460.2002 о промышленной безопасности применения депарафинизаторов "ENERCAT", поставляемых фирмой "HORNBEAM OILFIELD SERVICES INC" на предприятиях нефтегазовой промышленности России) [7].