ПРИЧИНЫ И МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЯ СОЛЕЙ В ПРОДУКТИВНОМ ПЛАСТЕ

CAUSES AND MECHANISM OF FORMATION OF SALT DEPOSIT IN PRODUCTIVE FORMATION

Azhiy Akhmedkhanova

student, Department of Oil and Gas Business, Tyumen Industrial University,

Russia, Nizhnevartovsk

Ibragim Aitov

scientific supervisor, cand. geogr. Sciences, Associate Professor, Tyumen Industrial University,

Russia, Nizhnevartovsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье перечислены причины образования солей в нефтегазовых пластах. Также рассматриваются типы солеотложений в скважинах и механизм их образования.

ABSTRACT

This article lists the reasons for the formation of salts in oil and gas reservoirs. The types of salt deposits in wells and the mechanism of their formation are also considered.

Ключевые слова: солеобразование, кристаллизация, термобарические условия, сульфаты.

Keywords: salt formation, crystallization, thermobaric conditions, sulfates.

Солеобразование в пористой среде продуктивных пластов на подземном и наземном скважинном оборудовании обусловлено кристаллизацией минеральных солей из перенасыщенных промысловых вод.

Выпадение осадка может происходить при:

• изменении термобарических условий в процессе эксплуатации скважин;
• смешивании вод различного ионного состава несовместимых друг с другом;
• освоении скважины после КРС и ПРС;
• прорыве нагнетаемой воды по пласту в добывающие скважины;
• испарении воды потоком нефтяного газа и пр.

1. Изменение термобарических условий в процессе эксплуатации скважин.

При снижении давления происходит нарушение сложившегося в пластовых условиях равновесного водного состава. Устанавливается новое соотношение растворенного диоксида углерода между водной и нефтяной фазами.

Процесс интенсифицируется при снижении давления ниже давления насыщения нефти. Из нефти выделяются газообразные компоненты, что приводит к снижению содержания углекислоты в нефти и водной фазе и, как следствие, к выпадению новых порций карбоната кальция. В результате происходит отложение солей в эксплуатационной колонне, на поверхности насосного оборудования, рабочих колес электроцентробежных насосов (ЭЦН) и внутри НКТ.

2. Смешивание несовместимых вод.

Смешивание несовместимых вод, приводящее к солеобразованию, может происходить при выводе скважины на режим из глушения, при реализации различных способов заводнения месторождения, при смешивании на забое скважины вод различных нефтяных пропластков несовместимых друг с другом и т.д.

3. Испарение воды.

Испарение воды потоком нефтяного газа: оказывает решающее влияние на процесс солеотложения в низкообводненных добывающих скважинах. В процессе испарения воды уменьшается растворимость солей, в осадок могут перейти растворимые в обычных условиях соли – хлориды щелочных и щелочноземельных металлов.

Испарение водных растворов при контакте с нагретым оборудованием (электродвигатели УЭЦН) приводит к перенасыщению флюидов малорастворимыми солями и их выпадению на поверхности оборудования. Этот механизм реализуется в малообводненных скважинах, эксплуатируемых УЭЦН и, особенно, в скважинах с высоким давлением и температурой.

В процессе нефтедобычи наиболее распространенные типы солеотложения – карбонаты и сульфаты щелочноземельных металлов. Соединения железа, чаще всего являющиеся продуктом коррозионных процессов также могут быть причиной образования осадков в ПЗП и скважинах.

Ниже приведены параметры, оказывающие влияние на растворимость наиболее распространенных типов солевых отложений:

1. Отложения сульфатов.

Отложения сульфатов происходит главным образом при смешении несовместимых вод. Эта ситуация имеет место, когда пластовая вода, содержащая значительное количество катионов кальция, стронция или бария смешивается с нагнетаемой водой, содержащей большое количество сульфат ионов, что приводит к выпадению нерастворимых сульфатов.

2. Карбонатные отложения.

Характерно увеличение растворимости с уменьшением температуры.

Большое влияние оказывает на растворимость присутствие углекислого газа. Увеличение парциального давления СО₂ (РСО₂) от 0,0012 до 0,96 атм. увеличивает растворимость СаСО₃ примерно в 9 раз.

3. Отложения хлористого натрия (галиты).

На некоторых месторождениях, где нефтяная залежь контактирует с высокоминерализованными погребенными водами, встречаются отложения хлористого натрия (галит). Основная причина выпадения хлористого натрия - перенасыщение попутно добываемой воды вследствие снижения давления и температуры в стволе скважины.

4. Соединения (составы) железа.

Ионы железа, присутствующие в пластовых водах в естественных условиях или вследствие коррозионных процессов, вступая в реакцию с растворенными газами (CO2, H2S, О2) образуют химические соединения, которые очень часто являются причиной формирования отложения в ПЗП или в скважинах.

Список литературы:

1. Дейк, Л.П. Основы разработки нефтяных и газовых скважин/ Перевод с англ.-М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2012.-570с.:ил.
2. Ильина, Г.Ф. Методы и технологии повышения нефтеотдачи для коллекторов Западной Сибири: учебное пособие [Электронный ресурс]: учебное пособие / Г.Ф. Ильина, Л.К. Алтунина. -Электрон. дан. -Томск: ТПУ (Томский политехнический университет), 2012. - 165 с.