01356046 Дар Савчук О. В.

Містить бібліографію

ВСТУП.....3

1 Термодинамічний чинник зниження продуктивності

нафтових свердловин......17

1.1 Фактори, що зумовлюють ефективність процесу видобування

парафінистої нафти ......17

1.1.1 Освоєння свердловин, які продукують високопарафінисті

нафти...... 17

1.1.2 Вплив шаруватої і тріщинуватої будови пластів не

гідродинамічну досконалість свердловин.....29

1.1.3 Охоплення розробкою проникнісно-неоднорідного пласта

під час освоєння свердловин......36

1.1.4 Оцінка умов відсутності поглинання бурового розчіну

пластом....43

1.1.5 Оцінка впливу фазового переходу нафта-газ на

збільшення фільтраційного опору....... 50

1.1.6 Особливості видобування нафти в Бориславському

нафтопромисловому районі.......53

1.2 Фізико-хімічна характеристика нафти й асфальтено-смо іо-

парафінових відкладів.....56

1.2.1 Характеристика нафти.....56
Ізотопний склад нафти.....56

Хімічний склад нафти......58

Фракційний склад нафти......74

Зв язок хімічного складу з гіпотезами походження нафти... 75

Класифікація нафт...76

Фізичні властивості нафти і газоконденсату....81

Методи аналізу нафт, нафтових фракцій і нафтопродукттів....83

Методи переробки нафти і нафтопродукти....84

1.2.2 Розрахунки основних характеристик нафти.....86

Молекулярна маса нафти...86

Середня температура кипіння нафти..88

Характеристичний фактор нафти...89

Температура насичення нафти парафіном...89

Температурне розширення нафти...91

Теплоємність нафти....91

Теплопровідність нафти...93

Відносна густина нафти...93

Густина нафти... 94

Тиск насичення нафти газом....96

Контактне розгазування нафти....98

Диференціальне розгазування нафти.....100

Залежність тиску насичення від температури....105

Об’ємний коефіцієнт нафти....105

В ’язкість розгазованої і газонасиченої нафти....112

Поверхневий натяг.......122

1.2.3 Компонентний склад і характеристика асфальтено-

смоло-парафінових відкладів ...., 125

1.3 Причини і механізм відкладання парафіну. Класифікація

методів попередження відкладання і видалення відкладів ...... 129

2 Температурний режим роботи свердловини.....142

2.1 Розрахунок розподілу температури у вертикальній

свердловині, яка тривало простоює....142

2.2 Розрахунок розподілу тиску нерухомого стовпа рідини у

вертикальній свердловині.....153

2.3 Розрахунок усталеного потоку однорідної рідини у свердловині....154

2.3.1 Рівняння Бернулі.....154

2.3.2 Гідравлічні втрати тиску....156

Гідравлічні втрати тиску на тертя....156

Місцеві втрати тиску.....159

2.4 Розрахунок розподілу температури їв діючій вертикальній

нафтовій свердловині....161

2.4.1 Термограма нафтової свердловини.....161

2.4.2 Виведення рівняння розподілу температури у видобувній свердловині на основі закону теплопровідності та

його аналіз....164

2.4.3 Емпіричні формули для розрахунку розподілу температури в нафтовій свердловині......175

2.4.4 Аналіз коефіцієнта теплопередачі...178

2.5 Термоліфз.....179

2.6 Вплив температури навколишнього середовища на роботу

морських свердловин.....184

2.7 Термодинамічний аналіз глибини можливого відкладання

парафіну ; свердловині .......188

2.8 Вплив вел зчини дебіту і наявності вічномерзлих порід на

запарафін /ванни свердловин.....190

2.9 Термограма нафтової свердловини в інтервалі продуктивного

пласта.....193

2.9.1 Термодинамічні ефекти, що м ають місце в пласті.....193

Дросельний ефект.......195

Калориметричний ефектю......197

2.9.2 Теоретична термограма діючої нафтової свердловини в

інтервалі продуктивного пласта...... 201

2.9.3 Інтерпретація термограми діючої нафтової

свердловини ......202

2.10 Термограма нагнітальної свердловини.....204
Температурний режим привибійної зони нафтового

пласта.....210

3.1 Анізотропія теплопровідності флюїдонасичених гірських

порід.....210

3.2 Виведення диференціального рівнян ня енергії пластової

системи......216

3.3 Поширення теплового фронту в однорідних і теплопровідно

анізотропних породах надр.....222

3.3.1 Визначення втрат теплоти через покрівлю та підошву пласта.....222

3.3.2 Поширення теплового фронту у вертикальному напрямку з урахуванням природного теплового потоку.... 226

3.3.3 Температурне поле нетеплоїзольованого пласта при

плоско-радіальній фільтрації нестисливої рідин........230

3.3.4 Температурне поле теплоізольованого пласта під час

нагнітання у свердловину гарячої рідини.....231

3.3.5 Виведення формули Е.Б. Чекалюка припливу до

свердловину при пружному режимі фільтрації і плоско-радіальне кондуктивне нагрівання теплоізольованого пласта...233

3.3.6 Сферично-радіальне теплопровідне нагрівання

анізотропного пласта......245

3.4 Охолодження околиці свердловини під час її експлуатації.... 255

3.4.1 Розрахунок температури усталеного потоку газованої

нафти і умов випадання парафіну в привибійній зоні.....256

3.4.2 Зміна вибійного тиску і газового фактора з часом у

фонтанній свердловині при режимі розчиненого газу....261

3.4.3 Методологія експлуатації свердловин у разі небезпеки

парафіновідкладання..... 278

3.4.4 Визначення радіуса зони виділення із нафти і можливого

відкладання парафіну......281

3.5 Імовірнісна оцінка процесу парафінової кольматації

привибійної зони пласта......283

3.6 Імовірнісний характер законів зменшення дебіту свердловини

в часі. Універсальна залежність за законом Вейбулла-Макегама.....300

4 Теплове, термохімічне і комплексне діяння на привибійну

зону пласта.... 321

4.1 Теплове оброблення привибійної зони для видалення

відкладів парафіну....321

4.1.1 Суть теплового оброблення....321

4.1.2 Кондуктивне прогрівання......325

4.1.3 Конвективне прогрівання.... 344

4.1.4 Термоакустичне діяння 356
з використанням гранульованого магнію 357

4.2.1 Фізико-хімічі і технологічні основи, класифікація і суть

технологічних процесів із використанням гранульованого магнію....358

Фізико-хімічні основи використання гранульованого магнію....358

Класифікація технологічних процесів....375

Суть способу ВСТХО.....379

Суть способу ВПТХО.....387

4.2.2 Гідродинаміка тепло- і масообмін при термохімічних

обробленнях.....390

Гідродинаміка псевдозрідженого шару, який розчиняється

в перфорованій трубі......390

Гідравлічний аналіз впливу поглинання рідини пластом на

процес внутрішньосвердловинного оброблення....394

Оптимізація температурного режиму внутрішньосвердловинного термохімічного оброблення....398

Експериментальне вивчення хімічного розчинення гранул

магнію в потоці солянокислотного розчину..... 401

Попередження і усунення ускладнень при термохімічному діянні....408

4.2.3 Технологічні основи і способи внутрішньо свердловинних

термохімічних оброблень......411

Технологія й проектування оброблення з висхідним потоком......411

Технологія і проектування оброблення із спадним потоком......420
Технологія і проектування оброблення із зустрічними потоками......426

Технологія і проектування оброблення із введенням гранул магнію на вибій.....428

Технологія і проектування оброблення із подаванням гранульованого магнію у фільтрову частину свердловини, попередньо заповнену кислотним розчином.......431

4.2.4 Технологічні основи і способи внутрішньопластових

термохімічних оброблень.....434

Способи і технології внутрішньопластових термохімічних оброблень .......434

Оптимальне використання гранульованого магнію.....440

Заповнення горизонтальних тріщин окремими порціями піску.....448

Проектування технології ВПТХО.....454
4.2.5 Технологічні основи і способи комплексного діяння на привибійну зону з використанням гранульованого

магнію....457

Доцільність комплексного діяння..... 457

Спосіб і технологія комплексного внутрішньдпластового термокислотного оброблення обводнюваної свердловини .. 459 Обгрунтування раціонального вмісту магнію в суміші з піском .....462

Використання піно- і пороутворювачів......465

Використання дисперсних матеріалів, які спливають у рідині-носії......467

4.2.6 Технологічні основи і способи кислотних і термохімічних оброблень з отриманням кислотних

розчинів у свердловині або в пласті......469

Фізико-хімічні основи способів.....469

Характеристика реагентів і матеріалів.....476

Технології кислотних і термохімічних оброблень ..... 478

Кислотні оброблення з окремим подаваннями формаліну і

водного розчину солі хлористого амонію на вибій........480

Кислотні оброблення з окреміш подаваннями формаліну і суспензії кристалічної солі хлористого амонію чи аміачної

селітри на вибій......482

Кислотне оброблення з попереднім введенням суспензїї

солей амонію в привибійну зону пласта за схемою ГРП....483

Внутрішньопластове термохімічне оброблення з попереднім введенням солей амонію і гранульованого

магнію в привибійну зону пласта.....484

4.3 Оптимальна щільність перфорації в шаруватих і

тріщинуватих продуктивних пластах......487

4.3.1 Спосіб створення похилих перфораційних каналів, що

перетинаються між собою.....488

4.3.2 Гідродинамічні обгрунтування ефективності створення системи похилих каналів перфорації у привибійній зоні

шаруватого пласта.......494

Приплив нафти до свердловини з похилими каналами, які не перетинаються, й оптимальні технологічні параметри

процесу....496

Вплив анізотропії пласта на приплив нафти до

свердловини з похилими каналами перфорації.... 507

Вплив забруднення привибійної зони пласта на

продуктивність свердловини з похилими каналами....514

Приплив нафти до свердловини з похиліши каналами перфорації, які перетинаються.... 522
шаруватих і тріщинуватих коллекторах.....529

Імовірність розкриття тонкошаруватого пропластка

перфорацією .....529

Оцінка кількості корисних розкриттів перфорацією

прошарків тонкошаруватого пласта....533

Якість перфорації свердловин... 538

4.4.4 Охорона довкілля і безпечне виконання робіт із теплового, термохімічного і комплексного діяння на привибійну ; !; зону пласта.......542

5 Усунення відкладів парафіну у свердловинах і викидних

лініях тепловим і механічним методами..... 550

5.1 Механічне очищення обладнання від парафінових відкладів..... 550

5.2 Очищення внутрішньої поверхні обладнання шляхом

нагрівання.....557

5.2.1 Теплове прогрівання свердловин шляхом запомповування

теплоносія....557

Технологія теплового прогрівання теплоносієм.....557

Досвід теплової депарафінізації НКТу фонтанних

свердловинах.....562

Щоденні спостереження за роботою свердловин..... 564

Оцінка необхідної глибини нагрівання свердловини....569

Оптимізація тривалості часу роботи фонтанної свердловини між повторними тепловими обробленнями.....578

5.3 Застосування холодильників-кристалізаторів.....595

5.4 Особливості роботи в морських умовах...597

5.5 Очищення запарафінованих труб на поверхні...603

5.6 Очищення викидних ліній і магістральних трубопроводів...604

5.7 Очищення резервуарів.... 607

6 Фізико-хімічні методи для попередження випадання та

видалення ві дкладів парафінів і асфальтено-смол.....611

6.1 Класифіка іія хімічних реагентів для боротьби з відкладанням

парафіну і ісфальтено-смол .....611

6.2 Використання розчинників для попередження відкладання та

видалення відкладів парафіну і асфальтено-смол.....613

Процес розчинення.... 613

Властивості розчинників АСПВ....618

Оцінка якості розчинників....649

6.3 Дослідження реологічних характеристик високов’язких нафт і

водонафтогазоконденсатних сумішей.....663

6.4 Властивості реагентів, які попереджують відкладання

парафінфів і асфальтени-смол....673
6.5 Вибір методу і реагентів для боротьби з АСПВ....686

Формування АСПВ... 535

Вибір способу видалення АСПВ
Дослідження при виборі реагенту

6.6 Технології оброблень зон парафіновідкладання хімічними

реагентами .....703

6.7 Застосування твердих захисних покриттів на внутрішніх

поверхнях обладнання....716

6.8 Використання магнітного поля....723

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ......728

Розкрито комплекс питань з технології експлуатації свердловин, пов’язаних із парафінонасиченістю нафти, шаруватою і тріщинуватою будовою колекторів нафтових і газових родовищ.
Вперше кількісно розкрито роль термодинамічного чинника, поряд із гідродинамічним, у формуванні початкової продуктивності нафтових свердловин. Досліджено термобаричний режим роботи свердловини і продуктивного пласта, умови відкладання парафіну та теплового діяння на пласт і стовбур свердловини. Обгрунтовано ідею комплексного поєднання діянь на привибійну зону нафтового пласта теплотою, кислотою, вуглеводневим розчинником і гідравлічним розривом гірських порід за таких ускладнених умов, забезпечивши при цьому високу гідродинамічну досконалість свердловини застосуванням гідропіскоструминнсн' перфорації. Відповідно до цього висвітлено відомі та нові патентозахищоні способи і технології (у т.ч. із проектуванням режимних параметрів) попередження відкладання і усунення відкладів асфальтено-смоло-парафінових речовин у привибійній зоні, стовбурі свердловини, викидних лініях і резервуарах, розраховано оптимальну щільність каналів перфорації в шаруватих і тріщинуватих продуктивних пластах. Вперше сформульовано поняття якості стріляючої та гідропіскоструминної перфорації нафтових і газових свердловин.
Монографія призначена для широкого кола фахівців нафтогазової галузі, а також для аспірантів, магістрів і студентів.