Осложнения в нефтедобыче

Наиболее показательные результаты исследований эффектив­ ности магнитной обработки нефтяных эмульсий рассмотренных месторождений представлены в табл. 7.21.

По результатам испытаний сделаны следующие выводы:

1 . Магнитную обработку нефтяных эмульсий следует проводить переменным магнитным полем с частотой 30 Гц, со знакопеременной и импульсной формами изменения напря­ женности.

2. Наибольшую эффективность магнитная обработка прояв­ ляет при совместном применении с деэмульгаторами. Причем деэмульгатор необходимо вводить в нефтяную эмульсию до про­ ведения магнитной обработки.

Таблица 7.21

Эффективность магнитной обработки нефтяных эмульсий

3. Магнитная обработка способствует снижению удельног расхода деэмульгаторов на 20-30 % при сохранении, а в некото­ рых случаях и с повышением деэмульгирующего эффекта, что позволяет заменять импортный и дорогостоящий реагент более доступным отечественным.

7.5.ЛАБОРАТОРНЫ Е ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ СОЛЕОТЛОЖ ЕНИЯ

До сих пор нет единого мнения относительно механизма и эффективности воздействия магнитного поля на водные среды. Так, согласно [168], влияние магнитного поля на параметры фазо­ вого перехода в водных растворах солей невелико, в то же время в других литературных источниках отмечается весьма значительное влияние магнитного поля на выпадение карбоната кальция, а в каче­ стве наиболее оптимального значения его напряженности указыва­ ется диапазон 32-35 кА/м [171], либо не менее 80-85 кА/м [188].

Для проектирования установок магнитной обработки, воз­ действующих на процесс солеотложения, необходимо иметь ин­ формацию о влиянии напряженности магнитного поля, времени обработки, температуры, способа обработки водной среды и дру­ гих параметров.

Обоснование параметров скважинной установки для магнит­ ной обработки жидкости на Приразломном месторождении про­ ведено на основе анализа модели пластовой воды следующего ионного состава в мг/л: Са2+ — 260-265; Mg2+ — 112-120; НСО3 — 1366-2074; Na+ — 3979; Cl- — 5750-6161. Пробы модели пластовой воды обрабатывали магнитным полем, создаваемым установкой УМПЛ-1 и термостатировали в течение 0,5-3 ч. Обра­ ботку вели как при температуре 20 °С, так и при температуре, рав­ ной температуре дальнейшего термостатирования [189].

Количество содержащихся в растворе ионов Са2+ устанавли­ вали методами объемного анализа [190]: титрованием отфильтро­ ванной через фильтр "Синяя лента" пробы раствора Трилоном-Б в присутствии индикатора — мурексида. Установлено, что в ис­ следуемой водной среде, предварительно обработанной магнит­

ныМ полем, процесс солеобразования карбоната кальция интен­ сифицируется в 1,1-1,5 раза. Причем при постоянном магнитном поле увеличивается образование карбонатных осадков по сравне­ нию с переменным магнитным полем частотой 10 Гц в среднем в 1,5 раза (рис. 7.22).

Влияние длительности магнитной обработки постоянным магнитным полем на выпадение карбоната кальция из модели пластовой воды при наличии и отсутствии в ней ионов Fe3+ при­ ведено на рис. 7.23. Напряженность постоянного магнитного поля составляла 32 кА/м. Для получения в пробах модели пласто­ вой воды ионов Fe3+ в них добавляли 50-500 мг/л твердого FeCl3.

Для лабораторных условий при продолжительности обработ­ ки водной среды постоянным магнитным полем в течение 120 с интенсивность солеобразования росла, а при увеличении продол­ жительности обработки свыше 120 с темпы роста резко снижа­ лись. В присутствии ионов железа в модели пластовой воды, про­ шедшей магнитную обработку, процесс солеобразования интен­ сифицируется (рис. 7.23). Причем концентрация ионов Fe3+ в ис­ следованном диапазоне решающей роли не сыграла — были получены схожие результаты при концентрации в модели пласто­ вой воды ионов Fe3+ — 50, 100 и 500 мг/л.

Для определения воздействия напряженности магнитного поля на выпадение карбоната кальция была проведена серия экс­ периментов по обработке модели пластовой воды постоянным магнитным полем с напряженностью до 42 кА/м (рис. 7.24).

Установлено, что с ростом напряженности магнитного поля до 28 кА/м наблюдается интенсивное выпадение карбоната каль­ ция. Дальнейшее же увеличение напряженности вызывает лишь незначительный рост солеобразования.

Было также оценено влияние температуры термостатирования на интенсивность выпадения карбоната кальция. Время термостатирования составляло 30 мин. Обработку модели пластовой воды постоянным магнитным полем напряженностью 42 кА/м проводили перед термостатированием при температуре 20 °С. Результаты экспериментов приведены на рис. 7.25.

Интенсивность солеобразования карбоната кальция в модели пластовой воды, прошедшей магнитную обработку, практически

Исследовано также воздействие магнитного поля на солеобразование карбоната кальция при обработке холодных и нагре­ тых растворов модели пластовой воды. При обработке магнит­ ным полем изначально нагретых водных^растворов наблюдается некоторое снижение интенсивности солеобразования относитель­ но обработки первоначально холодных растворов (рис. 7.26). Однако даже при этом интенсивность солеобразования остается выше, чем в растворе, не подвергнутом магнитной обработке.

По результатам проведенных лабораторных исследований для условий Приразломного месторождения можно сделать сле­ дующие выводы:

— под воздействием магнитного поля водная система выво­ дится из относительно стабильного состояния, возрастает ско­ рость образования карбонатных осадков и формируется множе­ ство мелких кристаллов. Провоцирование кристаллообразования приводит к тому, что в дальнейшем стабильность водной системы увеличивается;

— обрабатывать магнитным полем водную систему предпоч­ тительно до начала процесса формирования кристаллов осадка.

Рис. 7.26. Выпадение карбоната кальция при термостатированиИ*

1 — без обработки; 2 — магнитная обработка при температуре 20 3 — магнитная обработка при температуре 90 °С