Разработка и обоснование основных принципов промысловой подготовки высоковязких нефтей на месторождениях Западной Сибири

Тарасов, Михаил Юрьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка и обоснование основных принципов промысловой подготовки высоковязких нефтей на месторождениях Западной Сибири
ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Разработка и обоснование основных принципов промысловой подготовки высоковязких нефтей на месторождениях Западной Сибири"

На правах рукописи

□ОЗиьечо^

ТАРАСОВ МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и

газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень - 2007

003068463

Работа выполнена в Открытом акционерном обществе «Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И.Муравленко» (ОАО «Гипротюменнефтегаз»)

Научный консультант: - доктор технических наук, профессор

Грачев Сергей Иванович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук

Андреева Наталья Николаевна, - кандидат технических наук Музипов Халим Назипович

Ведущая организация: - Открытое акционерное общество

«Тюменнефтегаз» (ОАО «Тюменнефтегаз»)

Защита диссертации состоится «28» апреля 2007 г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д.212.273.01. при Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. 50 лет Октября, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре ТюмГНГУ по адресу: 625039, г.Тюмень, ул.Мельникайте, 72, каб.32.

Автореферат разослан «28» марта 2007 г. Ученый секретарь

диссертационного совета, у

доктор технических наук, профессор Овчинников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В последние годы в Западной Сибири вовлекаются в разработку залежи с высоковязкими нефтями, сосредоточенные в неглубокозалегающих сеноманских горизонтах Ван-Еганского, Вынгапуровского, Русского и др. месторождений. Испытаны и используются на промыслах тепловые (внутрипластовое горение, паро-тепловое воздействие) способы разработки, направленные на повышение нефтеотдачи пластов. Предложены и опробованы способы эксплуатации скважин продуцирующих высоковязкую нефть, заключающиеся в изменении ее реологических и эмульсионных свойств путем подачи в ствол скважины технологических агентов (воды, углеводородных разбавителей). Однако при этом практически не осуществлялось исследований взаимосвязи между предложенными способами разработки и эксплуатации и последующей обработкой продукции на установках подготовки нефти. Кроме того, как показал проведенный анализ, технологии интенсификации массообменных процессов между нефтяной и водной фазами для высоковязких эмульсий и нефтей малой и средней вязкости не имеют принципиальных различий, изменяются лишь количественные значения технологических параметров.

Цель работы

Повышение качества высоковязких нефтей путем разработки основных принципов их сбора, промысловой подготовки и комплексного использования технологических агентов при эксплуатации добывающих скважин нефтяных месторождений в субарктической зоне.

Основные исследуемые задачи:

- экспериментальные исследования процессов образования и разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий при сборе и обработке на промысле при различных режимах разработки Русского месторождения;

- выявление основных зависимостей, связывающих глубину обезвоживания высоковязкой нефти с технологическими параметрами обезвоживания и определение рациональных величин этих параметров;

- разработка и экспериментальное обоснование технологических способов промысловой подготовки высоковязких нефтей, повышающих эффективность обезвоживания;

- разработка и обоснование технологических способов эксплуатации скважин, продуцирующих высоковязкие нефти в условиях мерзлых горных пород с использованием взаимосвязи между системами эксплуатации скважин и подготовки нефти;

- промысловые испытания и внедрение комплекса системных решений по промысловой подготовке высоковязких нефтей.

Научная новизна работы

1. Научно обоснованы способы интенсификации процесса разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий путем обработки их деэмульгатором при создании в нефтесборных коллекторах подстилающего водного слоя и при подаче в высокоустойчивую эмульсию промывочной воды, предварительно диспергированной в углеводородном разбавителе.

2. Разработана технология получения нефти с остаточным содержанием воды 0,2-0,5 % при расходах деэмульгатора 20-40 г/т нефти и температурах 40-80 °С, основанная на исследовании на Русском месторождении физико-химических процессов образования и разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий, при сборе и подготовке скважинной продукции, полученной при повышении нефтеотдачи пласта методом внутрипластового горения,

3. Научно обоснованы способы эксплуатации нефтяных скважин в условиях мерзлых горных пород с использованием углеводородных разбавителей в качестве хладагента при подъеме горячей продукции скважин на поверхность и термальной воды из нижележащих водоносных горизонтов для снижения гидравлических потерь при транспортировке высоковязкой продукции и интенсификации процесса ее разрушения.

Практическая ценность работы

Использование предложенных автором способов в технологической схеме первоочередного участка Русского месторождения обеспечило получение товарной нефти с остаточным содержанием воды менее 0,5 % и хлористых солей до 100 мг/л при температуре обезвоживания 35-40 °С и расходе деэмульгатора до 30 г/т при естественном режиме разработки и, соответственно, 70-80 °С и до 60 г/т при разработке с использованием тепловых методов воздействия на пласт.

Основные выводы и рекомендации, полученные в работе вошли в проектное решение системы обустройства первой очереди Русского месторождения и уточненную технологическую схему разработки опытного участка Русского месторождения и могут быть использованы при проектировании обустройства месторождений с высоковязкими нефтями, расположенными в субарктической зоне.

Апробация результатов исследований

Основные положения работы докладывались на 2-й Ухтинской научно-

технической конференции (г. Ухта, 1980), Первой республиканской конференции «Проблемы освоения Западно-Сибирского топливно-энергетического комплекса» (г. Уфа, 1982), научно-технической конференции «Новые методы добычи, подготовки и транспортировки нефти» (г. Октябрьский, 2004), научных семинарах ОАО «Гипротюменнефтегаз» и кафедрах нефтегазового направления ТюмГНГУ.

Публикации

Основные положения диссертационной работы отражены в 19 печатных работах, в том числе 5 запатентованных изобретений.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и основных выводов и рекомендаций, общим объемом 147 страниц машинописного текста, содержит 22 рисунка и 32 таблицы. Список использованных источников включает 134 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы постановка и актуальность темы, сформулированы цель, основные задачи исследования, научные положения, научная новизна и практическая ценность работы.

В первом разделе проведен анализ исследований реологических и физико-химических свойств высоковязких нефтей Русского и Вынгапуровского месторождений. Установлено, что в диапазоне температур 0-80 °С нефти обладают ньютоновскими свойствами, и выявлено, что вязкостно-температурная зависимость такого типа нефтей

Л. = (Ло)"р("к,), (1)

где Т1ь Ло - динамическая вязкость при данной температуре и при 0 °С, соответственно, мПа-с; t - температура, °С; к - постоянная, зависящая от свойств нефти, 1/°С.

Рассмотрены технологические способы, улучшающие реологические свойства нефтей и снижающие устойчивость высоковязких эмульсий путем интенсификации массообменных процессов между нефтяной и водной фазами.

Выявлено, что смешивание с легкими углеводородными разбавителями (газоконденсатами, маловязкими нефтями и нефтепродуктами) позволяет при одновременном улучшении реологических свойств нефти снизить температуру, необходимую для ее обезвоживания. Снижение температуры пластового флюида при эксплуатации скважин, сборе и подготовке высоковязких нефтей соответствует особенностям разработки месторождений в районах распространения мерзлых фунтов и горных пород, т.к. решается задача предотвращения их растепления при одновременном снижении вязкости продукции скважин.

Известно научное направление, развитое В.П. Троновым и другими исследователями, направленное на предварительное укрупнение глобул воды перед отстаиванием эмульсии, вводом деэмульгаторов в нефтесборные коллекторы. Это совокупность гидродинамических методов воздействия на водонефтяные эмульсии с целью их разрушения: смешение эмульсии с деэмульгатором происходит в зоне интенсивной турбулентности потока при дополнительном дроблении обрабатываемых водяных глобул; укрупнение обработанных деэмульгатором глобул происходит в результате коалесценции при слаботурбулентном, а расслоение эмульсии при ламинарном режиме потока. Однако, создание в аппаратуре и коммуникациях систем сбора и подготовки высоковязких нефтей гидродинамических режимов с высокой степенью турбулентности без использования специальных методов снижения вязкости нефтяной фазы является достаточно сложной задачей. В этой связи в работе рассмотрены технологические приемы обезвоживания, осуществляемые при слаботурбулентных или ламинарных режимах движения нефтяной фазы: гравитационное разделение нефти и воды и смешение эмульсии с промывочной водой.

Использование промывочной воды преследует две основные цели: снижение гидравлических потерь при транспорте нефти, начиная от забоя скважины и укрупнение водяных глобул для обеспечения условий их быстрой коалесценции. Для совместной реализации этих целей необходима разработка комплексной технологии эксплуатации скважин, сбора и подготовки высоковязких нефтей.

При обработке высоковязких эмульсий деэмульгаторами, как правило, имеет место неполное разрушение бронирующих оболочек из-за их неудовлетворительного распределения деэмульгатора в эмульсии и контактирования его с глобулами воды. Особенно это касается вопросов разрушения высококонцентрированных эмульсий — аналогов промежуточных слоев. Поэтому особое внимание в работе уделено вопросам взаимодействия водной и нефтяной фаз в условиях раздельного или раздельно-волнового потоков водонефтяной смеси, т.к. при сборе и подготовке высоковязких обводненных нефтей создаются благоприятные условия для таких режимов.

Движение вязкой нефти по подстилающему слою выделившейся воды является самопроизвольно возникающим видом гидротранспорта, его использование в системе добычи и сбора в районах Крайнего Севера чревато опасностью замерзания трубопроводов при их остановке. Эту опасность усугубляют и низкие устьевые температуры. Практического решения подобной задачи в настоящее время нет, в связи с чем в работе проанализирована возможность эксплуатации системы сбора высоковязкой нефти в условиях появления свободной воды в нефтесборных коллекторах на примере Русского месторождения.

В 1983 году была начата опытно-промышленная эксплуатация Русского месторождения в режиме сухого внутрипластового горения (ВГ). В нагнетательную скважину с опущенным забойным электронагревателем (для инициирования процесса горения) закачивался воздух. В результате эксплуатационные скважины Р-39,41, 42,43 были переведены на фонтанный режим работы, причем газовые факторы резко увеличились до 500-600 нм3/м3.

С самого начала процесса ВГ на устье эксплуатационных скважин отбирались пробы нефти, в которых определялось содержание воды, механических примесей и агрегативной устойчивости после центрифугирования пробы при температуре 20 °С в течение 15 мин при 3000 мин"1.

Изменение эмульсионных свойств нефти Русского месторождения в процессе его дальнейшей эксплуатации при разработке в режиме ВГ оценивалось нами путем экспериментального исследования проб, полученных в результате лабораторного моделирования процесса ВГ.

Методика экспериментов заключалась в следующем. Нефть, вытесненную из модели пласта (колонки с пластовым песком, насыщенным нефтью) путем пропускания через нее воздуха при температуре 150 °С и давлении 8,55 МПа (имитация процесса низкотемпературного горения), смешивали с водной фазой (2 %-ным раствором хлористого натрия) при интенсивности перемешивания 500 мин"1 в течение 10 мин. Объемная доля приготавливаемых эмульсий составляла 30 %. В эмульсию вводили деэмульгатор (сепарол >^-41), нагревали до 80 °С и перемешивали с деэмульгатором в течение 10 мин, после чего отстаивали 60 мин при 80 °С и определяли остаточное содержание воды по методу Дина-Старка.

Результаты опытов показали, что при указанных режимах и расходах де-эмульгатора 40-80 г/т, разрушения эмульсий не происходит. Значительное увеличение стойкости эмульсий связано с тем, что в процессе лабораторного моделирования ВГ происходит окисление тяжелой части нефти с повышением содержания асфальтенов и смол. Так, массовая доля смол и асфальтенов в исходной пробе нефти, помещавшейся в модель, составляла 7,06 и 1,35 %, соответственно, а в пробе, вытесненной из модели - 14,35 и 3,15 %. Следовательно и в промысловых условиях по мере развития процесса можно ожидать значительного увеличения стойкости эмульсий вследствие увеличения содержания в нефти сильных эмульгаторов (смол и асфальтенов).

Введение углеводородных разбавителей способствует снижению величины остаточного содержания воды до требуемых кондиций и является по мнению автора наиболее эффективным вариантом технологии подготовки нефти Русского месторождения при условии изменения ее свойств в результате использования метода ВГ.

Одним из условий получения нефти высокого качества является создание технологии, охватывающей системы эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти и включающей ряд технологических вариантов, используемых в зависимости от режима разработки.

Во втором разделе изучены основные закономерности образования и разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий. В результате исследования состава природных стабилизаторов нефти Русского месторождения показано, что природные эмульгаторы по классификации, предложенной ВНИИСПТнефть, можно отнести к смешанному типу с повышенным содержанием механических примесей. Прямые измерения количественного содержания механических примесей в составе бронирующих оболочек глобул эмульсии показали, что их содержание может достигать 50 % от общего количества природных эмульгаторов. Эмульсионные свойства нефти с различным содержанием в нефтяной фазе механических примесей оценивали путем сравнения величин агрегативной устойчивости эмульсий с различным содержанием механических примесей.

В опытах использовали пробы нефти с мелкодисперсной (глинистой) фракцией механических примесей с размером частиц менее 0,01 мм.

8 о

7 5

\ х

Рисунок 1 - Зависимость агрегативной устойчивости (Ау, %) эмульсии Русского месторождения от содержания глинистых частиц в нефтяной фазе (С, %)

о, 1

О ,2

0 ,3

0 ,4

0 .5

Из рисунка 1 видно, что агрегативная устойчивость эмульсии вначале (до С = 0,1-0,2 %) увеличивается, а затем снижается. Это явление можно объяснить насыщением бронирующих слоев на глобулах воды в эмульсии. При увеличении содержания механических примесей сверх требуемого для насыщения бронирующих слоев происходит адсорбция на частицах мехпримесей, находящихся в объеме нефтяной фазы, органических составляющих бронирующих оболочек, вследствие чего наблюдается ослабление последних. Обнаружено, что частицы глины при содержании их в нефти более 0,2 % выпадают вместе с адсорбированными компонентами нефтяной фазы, образуя самостоятельный слой под выделившимся из эмульсии слоем свободной воды.

Таким образом, увеличение массовой доли механических примесей не связано прямо пропорционально с увеличением Ау. Эта зависимость имеет экстремум, определяемый степенью насыщения бронирующих оболочек природными эмульгаторами, обусловленной в свою очередь гранулометрическим составом механических примесей (долей высокодисперсной фракции), количеством компонентов нефти, способных адсорбироваться на частицах механических примесей и условиями образования эмульсий (степенью дисперсности глобул и величиной межфазной поверхности эмульсии).

Величина адсорбции природных эмульгаторов на поверхности глобул, как один из показателей устойчивости водонефтяных эмульсий способна изменяться в зависимости от величины межфазной поверхности (степени дисперсности) эмульсий. Степень дисперсности кроме того является одним из параметров, определяющих вязкость эмульсий, что позволило использовать величину вязкости для косвенной характеристики процессов, происходящих при образовании эмульсий

Были проведены исследования зависимости дисперсности и вязкости эмульсий, образующихся при перемешивании водонефтяных смесей, от интенсивности перемешивания в аппарате с пропеллерной мешалкой. Определяли среднечисленный диаметр глобул образовавшихся эмульсий микроскопическим способом и измеряли их динамическую вязкость на реовискозиметре Хепплера. Установлено, что с ростом интенсивности перемешивания вязкость эмульсий при1 одной и той же обводненности вначале повышается до некоторого значения, а затем стабилизируется или даже уменьшается при объемной доле воды 50 % (рисунок 2). Выявлено, что дисперсность водяных глобул в этих условиях с увеличением интенсивности перемешивания вначале уменьшается, а затем стабилизируется или возрастает, как это показано на графике (рисунок 3). Известно, что при образовании водонефтяных эмульсий в случае отсутствия бронирующих оболочек на водяных глобулах протекают два процесса, находящихся в динамическом равновесии: диспергирование глобул и их коалесценция. Равновесие определяется минимальным размером глобул, способным существовать при данной интенсивности перемешивания. Рост степени турбулизации водонефтяной смеси способствует диспергированию глобул, уменьшению их минимально возможного размера и ведет к росту межфазной поверхности в объеме эмульсии. С увеличением межфазной поверхности возникает дефицит природных эмульгаторов, значительно снижается величина их адсорбции на поверхности водяных глобул. Так, при уменьшении диаметра глобул с 2,6 до 2,2 мкм при увеличении интенсивности перемешивания от 500 до 1500 мин"1 (рисунок 3) площадь межфазной поверхности увеличивается в 11,2 раза, что влечет за собой соотвественное уменьшение величины адсорбции природных эмульгаторов на этой поверхности и обусловливает

появление глобул с непрочными бронирующими оболочками. Увеличение числа глобул с непрочными бронирующими оболочками приводит к смещению динамического равновесия в сторону коалесценции и к стабилизации размера глобул на одном уровне, а при повышенном водосодержании и к их укрупнению.

эмульсий от интенсивности перемешива- него диаметра глобул воды от ин-ния: 1, 2, 3, 3, 5 - содержание воды в тенсивности перемешивания при эмульсии 10, 20, 30, 40, 50 %, соответст- объемной доле воды 50% венно

При разработке месторождения в естественном режиме решающее влияние на степень дисперсности водонефтяных эмульсий, образующихся при подъеме продукции скважин на поверхность, оказывает способ эксплуатации скважин. В этой связи проведено исследование зависимости вязкости промысловых эмульсий, образовавшихся при эксплуатации скважин на опытно-промышленном участке Русского месторождения с использованием штанговых глубинно-насосных установок, и искусственно приготовленных в лабораторных условиях от объемной доли воды в эмульсии (рисунок 4). Температура проведения измерений была равна 20 °С, что соответствует пластовой температуре Русского месторождения.

Из рисунка 4 видно, что при п = 500 мин'1 гидродинамические условия являются наиболее благоприятными с точки зрения последующего разрушения эмульсий.

1, 2, 3 - искусственные эмульсии, приготовленные при 1500, 1000, 500 мин -1, соответственно; 4 - промысловая эмульсия

симость динамической вязкости эмульсий Русского месторождения от объемной доли воды %) при 20 °С:

Рисунок 4 - Зави-

I о

30 V/ , %

Таким образом, проведенные исследования условий образования эмульсий Русского месторождения показали, что значительную роль в формировании бронирующих оболочек водяных глобул и изменении устойчивости эмульсий играют неорганические мелкодисперсные частицы, выносимые из продуктивных пластов. Установлено, что устойчивость водонефтяных эмульсий, образующихся в процессе естественного режима разработки месторождения возрастает с увеличением содержания в нефти глинистой фракции механических примесей (< 0,01мм) до 0,1-0,2 %, после дальнейшего увеличения содержания в нефти данной фракции устойчивость эмульсий может снижаться.

С целью выяснения роли вязкости нефтяной фазы в процессе деэмульсации автором были проведены исследования разрушения естественных водонефтяных эмульсий Русского месторождения минимальным содержанием механических примесей в нефти. Пробы, отобранные с устья скважины Р-39 с массовой долей механических примесей в нефти менее 0,03 % и воды - 5,5-7,0 % помещались в деэмульсер, представлявший собой цилиндрический термостатируемый сосуд, снабженный пропеллерной мешалкой. В эмульсию вводился деэмульгатор (30 г/т нефти) и производился нагрев в течение 20 мин до температуры 60 °С. После нагрева эмульсию перемешивали при 500 мин"1 в течение заданного времени, затем отстаивали в течение 60 мин при 60 °С и определяли остаточное содержание воды в нефти по методу Дина-Старка. В процессе эксперимента измеряли среднепо-верхностный диаметр глобул (среднеповерхностный диаметр глобул исходной

эмульсии составлял 9-11 мкм) микроскопическим методом. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Измерение дисперсности эмульсии в процессе

перемешивания с деэмульгатором

Номер опыта Время перемеши- Среднеповерхностный Остаточное со-

вания, мин диаметр глобул, мкм держание воды в нефти, %

1 5 85,4 1,4

2 10 48,2 1.1

3 20 44,6 1,1

4 60 37,2 2,0

Из таблицы 1 следует, что укрупнение глобул происходит в процессе перемешивания деэмульгатора с эмульсией. Следовательно, доведение деэмульгатора до бронирующих оболочек глобул и разрушение последних возможно лишь при внешнем гидродинамическом воздействии на эмульсию.

Чтобы оценить влияние вязкости на процесс укрупнения глобул в следующем цикле опытов перемешивание деэмульгатора с эмульсией вели при 20 °С, тем самым повышая вязкость нефтяной фазы приблизительно в 10 раз. Среднеповерх-ностный диаметр глобул исходной эмульсии и после перемешивания в течение 5, 10, 20 и 30 мин оказался равен соответственно 9,0; 75,8; 52,6; 51,0 и 46,0 мкм. Таким образом, укрупнение глобул удовлетворительно происходит и при довольно высоких значениях вязкости нефтяной фазы (в данном случае 400-500 мПас).

При исследовании зависимости остаточного содержания воды в нефти после ее термохимического обезвоживания при 60 °С по вышеописанной в данном разделе методике при времени перемешивания с деэмульгатором 20 мин оказалось, что достаточно полное оседание глобул (остаточное содержание воды в отстоявшейся нефти 0,5 %) достигается при времени отстаивания 150 мин (рисунок 5). Для получения аналогичного результата при 80 °С вполне достаточно 60 мин. Однако расчеты скорости осаждения по формуле Адамара-Рыбчинского с использованием величин среднеповерхностных диаметров глобул из таблицы 1, выявили расхождение между практическим результатом и теоретическими расчетами, что связано с более интенсивным процессом разделения фаз и изменением дисперсности глобул в процессе отстаивания. Поэтому особое внимание было уделено обработке эмульсии деэмульгатором при высокой вязкости системы.

Как известно, физико-химический механизм разрушения бронирующих слоев на поверхности глобул состоит в адсорбционном вытеснении природных поверхностно-активных веществ с поверхности структурообразующих элементов

(коллоидных частиц) и разрушении связей между ними, что обеспечивает пепти-зацию этих элементов в нефтяной фазе. Часть коллоидно-дисперсных компонентов нефти, способных адсорбироваться на межфазной поверхности, не входит в состав бронирующих слоев, а остается в нефтяной фазе эмульсии в виде объемных структур (агрегатов), представляющих собой коллоидные частицы с адсорбированными на их поверхности природными поверхностно-активными веществами. Следовательно, деэмульгатор, попадая в нефтяную фазу взаимодействует прежде всего именно с объемными структурами («связывается»).

П,%

Рисунок 5 -зависимости межфазного натяжения нефти (1) и относительной потери активности (2) от содержания де-эмульгатора в нефтяной фазе

0 1 2 3 4 СЮ'2 кг/м3

Степень взаимодействия деэмульгатора с коллоидно-дисперсными компонентами нефти может быть охарактеризована величиной относительной потери поверхностной активности (П), рассчитываемой по формуле

П=(АТ -А„ /Ат)х100, % (2)

где Ат и А„ - поверхностная активность соответственно толуольных и нефтяных растворов деэмульгаторов, рассчитанная по формуле П.А.Ребиндера

А=(а0-ст)/С, (3)

где Сто — начальное межфазное натяжение системы нефть-вода (толуол-вода); ст — межфазное натяжение системы при введении деэмульгатора; С - концентрация деэмульгатора.

На рисунке 5 приведены зависимости межфазного натяжения нефти Русского месторождения, предварительно отцентрифугированной при 15000 мин'1 в течение 120 мин, на границе с водой и относительной потери поверхностной активности деэмульгатора в данной нефти от содержания деэмульгатора в нефтяной фазе.

Видно, что при исследованных концентрациях деэмульгатора в нефти, он интенсивно взаимодействует с компонентами нефти, теряя поверхностную активность по сравнению с толуольными растворами на 70-80 %. Учитывая, что из

нефти были предварительно отцентрифугированы глобулы воды вместе с бронирующими оболочками, следует заключить, что деэмульгатор взаимодействует с компонентами, не входившими в состав бронирующих оболочек.

Это явление ни в коей мере не препятствует, а наоборот, облегчает процесс обезвоживания нефти вследствие предупреждения эмульгирующего действия потенциальных стабилизаторов эмульсий, так как коллоидные частицы с адсорбированными на их поверхности деэмульгаторами не способны образовывать устойчивые эмульсии.

Таким образом, показано, что адсорбционное взаимодействие деэмульгато-ров с компонентами нефтяной фазы, а также и механическими примесями, являющимися потенциальными стабилизаторами эмульсий, способствует пептиза-ции последних и предупреждению образования прочных бронирующих слоев на границе раздела нефть-вода.

В третьем разделе рассмотрены результаты экспериментальных лабораторных и промысловых исследований по определению технологических режимов обезвоживания высоковязких нефтей с применением методики рационального планирования эксперимента.

Основные управляющие технологические параметры системы деэмульса-ции нефти (температура обезвоживания; расход деэмульгатора, углеводородных разбавителей, присадок и других веществ; гидродинамические режимы и время пребывания потока сырья в аппаратуре и коммуникациях установок подготовки нефти) можно задавать независимо от физико-химических свойств пластовых флюидов и способа эксплуатации скважин.

План-график эксперимента предусматривал проведение 25 опытов при различных сочетаниях количественных значений шести независимо меняющихся параметров, полученных на основании экспертной оценки: объемной доли воды в эмульсии (\У= 10, 20, 30, 40, 50 %); температуры обезвоживания (1= 20, 35, 50,65, 80 °С); объемной доли разбавителя в нефтяной фазе (С = 0, 5, 10, 15, 20 %); расхода деэмульгатора (я = 20, 40, 60, 80, 100 г/т нефти); интенсивности перемешивания при приготовлении эмульсий (п = 500, 1000, 1500, 2000, 2500 мин"1); времени контактирования эмульсии с деэмульгатором (т = 10. 20,30,40, 50 мин).

В исследованиях использовалась нефть, отобранная из скважины Р-44 Русского месторождения. Объемная доля воды в исходной нефти составляла 1,9 %, массовая доля механических примесей 0,11 %, динамическая вязкость при 20 °С -435,7 мПас. Водонефтяные эмульсии с заданной объемной долей водной фазы, в качестве которой использовали 2 %-ный раствор хлористого натрия, приготавливались в пропеллерной мешалке объемом 150 мл в течение 10 мин при 20 °С с заданной интенсивностью перемешивания. Приготовленную эмульсию термостати-

ровали в мешалке 30 мин при заданной температуре обезвоживания с целью моделирования нагрева в системе сбора. Затем вводили углеводородный разбавитель и микрошприцем дозировали деэмульгатор (сепарол \VF-41) в концентрированном виде с заданными расходами. Далее разбавленную эмульсию перемешивали с деэмульгатором в течение заданного времени при 500 мин"', сливали в стеклянный оттарированный отстойник и отстаивали при заданной температуре обезвоживания в течение 60 мин. После отстаивания определяли остаточное содержание воды в нефти (\УВСТ) методом Дина-Старка.

В качестве модели разбавителя был использован петролейный эфир марки 70-100, исходя из следующих соображений. Температура выкипания его ниже температуры начала кипения нефти, что при последующей переработке позволяет отделить подобный разбавитель от нефти путем отгонки, и, следовательно, оставить в сохранности свойства головных фракций нефти. Кроме того, по углеводородному составу петролейный эфир близок к легким нестабильным бензинам и легким фракциям газоконденсатов, которые являются наиболее перспективными разбавителями нефти Русского месторождения. Эти разбавители представлены в основном легкими парафиновыми углеводородами, и их применение наряду с понижением вязкости обусловливает снижение прочности бронирующих оболочек глобул.

Результаты эксперимента были обработаны и представлены в виде зависимости

\У0СТ= (0,033 + 234x10'^)"' + 2,5х103(я-30)2 +

+8,94ехр(-2,9х1031 п-15001) -0,59С +14,9 ехр(-0,1441 т-421) - 4,85 (4)

Ее анализ показывает, что глубокое обезвоживание нефти Русского месторождения с повышенным содержанием механических примесей (0,11 %) не может быть достигнуто без применения углеводородных разбавителей в исследованных диапазонах технологических параметров. Наиболее стойкие эмульсии образуются при интенсивности перемешивания 1500 мин'1. При более высокой интенсивности перемешивания диаметр глобул может увеличиваться и устойчивость эмульсий уменьшаться, что связано с перераспределением природных эмульгаторов в процессе роста межфазной поверхности. Как оказалось величина объемной доли воды в исходной эмульсии не оказывает существенного влияния на остаточное содержание воды в обезвоженной нефти, вследствие чего эта величина не входит в формулу (4). Использование углеводородных разбавителей позволяет повысить эффективность разрушения устойчивых высоковязких эмульсий. Глубокое обезвоживание достигается при объемной доле разбавителя в нефтяной фазе 20 % и более. При этом температура обезвоживания составляет 40-60 °С, расход де-эмульгатора 20-40 г/т нефти.

Был создан опытный полигон для исследования особенностей разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий и поиска рациональных путей подготовки нефти Русского месторождения (рисунок 6).

Продукция скважин 1, оборудованной штанговой глубиннонасосной установкой 2 по нефтесборному коллектору 4 направлялась в аппарат предварительного сброса воды 7. Аппарат представлял собой горизонтальную емкость диаметром 2 м и объемом 15 м3, снабженную змеевиком-пароподогревателем в нижней части. Ввод продукции осуществлялся через патрубок, расположенный на высоте 0,7 м от дна аппарата; обезвоживаемая нефть сливалась по линии 8 в накопительную (буферную) емкость 9 через стояк высотой 1,4 м, а отделившаяся воды сбрасывалась по линии 10 с нижней части аппарата. Обезвоженная нефть, отбиравшаяся из емкости 9 использовалась для нужд промысла. Деэмульгатор подавался в нефтесборный коллектор 4 на устье скважины с помощью специально оборудованного реагентного хозяйства 3. Измерение расхода обрабатываемой жидкости осуществлялось периодически в мернике 5.

Первые промысловые эксперименты по обезвоживанию продукции скважины Р-39 (средняя массовая доля механических примесей в нефти составляла 0,78 %) показали, что при невысоких скоростях потока водонефтегазовой смеси возможно эффективное доведение деэмульгатора до бронирующих оболочек глобул воды, их укрупнение при движении в трубопроводе и последующем отстаивании. Предварительное обезвоживание устойчивых эмульсий Русского месторождения до остаточного содержания воды в нефти 3-4 % достигается при отстаивании эмульсии в течение 60 мин при 50 °С после ее контактирования с деэмульгатором в трубопроводе при 10-20 °С в присутствии свободной водной фазы, иными словами, при наличии подстилающего водного слоя.

При появлении в трубопроводе подстилающего водного слоя изменяется режим течения нефтяной фазы, образующей прослойку между газом и водой. Эта прослойка способна под воздействием двухсторонних пульсаций дробиться и смешиваться с водной фазой, насыщенной деэмульгатором. В результате промы-

еловых экспериментов выяснено, что объемная доля воды в водонефтяной смеси, требуемая для эффективной обработки эмульсии деэмульгатором, должна быть большей, чем та, при которой начинается расслоение эмульсии. Исходя из этого предложена формула расчета минимально необходимого расхода промывочной воды

Qne=Q«(WH-WB)/(l-W„) + Q.p, (5)

где: WB - объемная доля воды в нефтяной фазе продукции скважин; W„ - объемная доля воды, при которой происходит расслоение эмульсии в рубопроводе; QBp - расход воды, необходимый для введения деэмульгатора.

В следующем цикле промысловых исследований проводилось обезвоживание продукции скважины Р-39 (дебит 0,8 м3/ч) с использованием аппарата предварительного сброса воды.

Объемная доля воды в продукции составляла 49,5-66,5 %, массовая доля механических примесей в процессе эксплуатации скважины уменьшилась и составляла не более 0,03 %. Объемная доля свободной воды в эмульсии составляла 20-60 %; связанной воды в нефтяной фазе эмульсии - 18-38 %, т.е. расслоение системы нефть-вода начиналось с меньшей величины, чем ранее. Это связано с уменьшением массовой доли механических примесей в нефти.

Продукция скважин по нефтесборному коллектору диаметром 0,1 м и длиной 65 м направлялась в аппарат предварительного сброса воды. Деэмульгатор (сепарол WF-41) подавался в выкидную линию на устье скважины в виде 0,100,14 %-ной эмульсии в промывочной воде. Расход деэмульгатора составлял 30 г/т нефти.

Уровень раздела фаз в аппарате регулировали вручную путем периодического сбрасывания балластной воды. В зависимости от требуемого времени пребывания нефти в аппарате он колебался от 0,2 до 0,5 м от конца стояка для отвода нефти. Подогрев продукции в аппарате производился путем подачи водяного пара по змеевику. Нефть, проходя аппарат, нагревалась до 30-40 °С. Температура водяной подушки достигала 50-55 "С.

Обезвоженная нефть из аппарата предварительного сброса поступала в буферную (накопительную) емкость. В процессе эксперимента отбирались пробы на выходе из аппарата и из накопительной емкости, и определялось содержание в них воды и хлористых солей.

Вследствие малой высоты нефтяного слоя и значительных колебаний водяной подушки в результате прохождения через аппарат совместно с нефтью свободной газовой фазы происходит попадание в обезвоживаемую нефть балластной воды. Эта вода находится в выводимой из аппарата нефти в виде крупных капель, практически мгновенно отделяющихся как при отборе пробы, так и при попада-

нии в накопительную емкость. Накопительная емкость в данном случае играет роль окончательного отстойника, и остаточное содержание воды ней, определяющее эффективность разрушения эмульсии на опытном полигоне, составляет 0,3-0,4 % при времени отстаивания в аппарате и в емкости не менее 360 мин.

Содержание хлористых солей в обезвоживаемой нефти является величиной, зависящей от остаточного содержания воды, и при обезвоживании нефти до 0,5 % содержание хлористых солей в среднем не превышает 100 мг/л.

В результате экспериментов разработан способ использования нефтесбор-ных коллекторов в качестве устройства для обработки высоковязкой эмульсии де-эмульгатором путем введения в нее промывочной воды, обеспечивающей создание в трубопроводе подстилающего слоя. Установлено, что при малом содержании механических примесей процесс подготовки нефти Русского месторождения можно осуществлять при 30-40 °С и малых расходах деэмульгатора (до 30 г/т нефти) и получать нефть с остаточным содержанием воды менее 0,5 %. При получении товарной нефти (естественный режим разработки) с остаточным содержанием воды менее 0,5 % и хлористых солей до 100 мг/л температура обезвоживания не превысит 70-80 °С.

С целью улучшения процесса обезвоживания высоковязких нефтей предложен способ совместного применения разбавителей и промывочной воды (а.с. 883151). Разработана технология, согласно которой промывочную воду предварительно диспергируют в углеводородном разбавителе. Перемешивание эмульсии с промывочной водой вызывает перераспределение стабилизаторов эмульсий вследствие возросшей межфазной поверхности и в присутствии деэмульгатора облегчает разрушение бронирующих слоев на глобулах воды и их пептизацию в нефтяной фазе. Предварительное диспергирование воды в углеводородном разбавителе позволяет более резко увеличить межфазную поверхность в потоке сырой нефти по сравнениб с раздельным введением воды и разбавителя в высоковязкую нефть.

Предложен и обоснован способ комплексного использования при подготовке высоковязких нефтей углеводородных разбавителей и промывочной воды путем диспергирования последней в разбавителе, и показана его эффективность для обезвоживания устойчивых эмульсий Русского месторождения (а.с. 883151).

Четвертый раздел посвящен разработке комплексных технологических вариантов эксплуатации скважин, сбора и подготовки высоковязких нефтей.

Предложены следующие технологические варианты:

- технология эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти с комплексным использованием термальной воды при естественном режиме разработки месторождения (рисунок 7);

- технология эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти с комплексным использованием углеводородных разбавителей в условиях разработки месторождения методом внутрипластового горения (рисунок 8).

Разработана технология, которая состоит в том, что продукция скважин совместно с термальной водой подогревается в путевых подогревателях, расположенных на кустах скважин и подается на установку подготовки нефти по теплоизолированному коллектору. На его конечном участке вводится деэмульгатор, причем последний с целью быстрого доведения его до подстилающего водного слоя предварительно диспергируется в воде. Этот участок выполняет функции устройства для разрушения эмульсий (обработки сырой нефти деэмульгатором) и его размеры рассчитываются, исходя из времени пребывания в нем сырой нефти 30-90 мин. При средней скорости течения 0,10-0,15 м/с длина участка составляет 180-8 Юм.

Водонефтяная смесь с введенным деэмульгатором поступает в нагреватель установки подготовки нефти, где нагревается до температуры, обеспечивающей эффективное разгазирование и обезвоживания нефти.

В связи с тем, что газовые факторы продукции невелики, процесс сепарации рекомендуется проводить в одну ступень.

В результате анализа круга проблем, стоящих в области добычи, сбора и подготовки нефти Русского месторождения при использовании тепловых методов разработки нами была предложена технология эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти с комплексным использованием углеводородных разбавителей (рисунок 8).

сбора и подготовки нефти при естественном режиме с комплексным использованием термальной воды: 1 - водоносный горизонт; 2 - пакер; 3 - нефтяной пласт; 4 - штуцер; 5 - глубинный насос; 6 - обсадная колонна; 7 - отверстие для подачи воды из хвостовика в обсад-

ную колонну; 8 - хвостовик; 9 - путевой подогреватель, установленный на кусте (поле) скважин; 10- нагреватель; 11 - линия подачи деэмульгатора; 12 - установка предварительного сброса воды, совмещенная со ступенью сепарации; 13 - отстойник; 14 - дренажная емкость; 15 - насос откачки товарной нефти; 16 - линия сброса воды на очистку и утилизацию.

Рисунок 8 - Принципиальная технологическая схема эксплуатации скважин,

1 - нефтяной пласт; 2 - глубинный насос; 3 - обсадная колонна; 4 - пакер;5 - отверстия для подачи разбавителя; 6 - подъемная колонна; 7 - установка предварительного сброса воды, совмещенная со ступенью сепарации; 8, 11 -нагреватель; 9 -линия откачкм воды на очистку и утилизацию; 10 - отостойник; подогреватель, установленный на кусте (поле) скважин; 11 - линия подачи деэмульгатора; 12 -концевой сепаратор; 13,17,20 - насосы товарной нефти, разбавителя, балластной воды;14,18 - холодильник; 15 - конденсатосборник; 16 - емкость разбавителя; 19 - емкость балластной воды; 21 - резервуарный парк разбавителя.

Углеводородный разбавитель вводится в продукцию уже в стволе скважины, что позволяет значительно снизить вязкость продукции, поднимаемой на поверхность (до 20-30 мПа-с при 1-2 °С) и снизить устойчивость эмульсий.

Предложено использовать разбавитель не только для улучшения реологических свойств продукции, но и для защиты окружающих скважину вечномерзлых пород от растепления в качестве хладагента (а.с. 825873).

Перед закачкой в ствол скважины разбавитель охлаждают в холодильнике до минус 5 - минус 10 °С и подают насосами в затрубное пространство. Стекая по стенкам обсадной колонны, хладагент (разбавитель), имеющий отрицательную температуру, предохраняет прилегающие к скважине многолетнемерзлые породы

сбора и подготовки нефти с комплексным использованием углеводородных разбавителей:

и тем самым предотвращает возможность возникновения аварийной ситуации. Хладоагент, скапливающийся в кольцевом пространстве над установленным между обсадной и подъемной колоннами пакером, через отверстия, расположенные ниже слоя мерзлых пород, поступает в подъемную колонну. Продукция скважины совместно с введенным в нее разбавителем поступает в нефтесборный коллектор и далее на установку подготовки нефти.

Продукция поступает на установку предварительного сброса воды, совмещенную с первой ступенью сепарации, где отделяется газ и основная масса воды. Частично обезвоженная нефть затем поступает в подогреватель, где нагревается до 40-80 °С, и направляется в отстойник, в котором происходит окончательное отделение воды. Окончательно обезвоженная нефть совместно с разбавителем нагревается до 120 °С в нагревателе и поступает на концевую (горячую) ступень сепарации, где происходит отделение легкого углеводородного разбавителя. Последний охлаждается в холодильнике, конденсируется в конденсаторе и стекает в емкость для разбавителя, откуда насосами прокачивается через холодильник и ре-циркулируется на устье скважин. Подпитка разбавителя осуществляется из специального резервуарного парка.

Обезвоженная нефть, отдавая тепло поступающей на установку продукции, откачивается на головную насосную станцию системы внешнего транспорта. При использовании разбавителя в системе внешнего транспорта отпадает необходимость его отделения на установке подготовки нефти, и обезвоженная нефть после отстойника поступает в концевой сепаратор без дополнительного подогрева

Проведенные технико-экономические расчеты показали, что комплексное использование технологических агентов (термальной воды и углеводородных разбавителей) в системах эксплуатации скважин, сбора и подготовки высоковязких нефтей в районах распространения многолетнемерзлых пород является экономически эффективным. Годовой экономический эффект при объеме добычи нефти не менее 130 тыс т/г составит более 18,7 млн руб для варианта с использованием термальной воды и более 25,4 млн руб для варианта с использованием углеводородных разбавителей.

Предложенные технологические схемы эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти были использованы при проектировании обустройства первоочередного участка Русского месторождения. Основной отличительной особенностью системы внутрипромыслового сбора и подготовки нефти на первоочередном участке Русского месторождения является совмещение в одной технологической схеме принципиально различных вариантов подготовки.

Такое решение было принято не только для дополнительно экспериментальной проверки заложенных технических решений, но и вызвано необходимо-

стью обеспечения надежной работы системы сбора и подготовки нефти при условии реализации новых способов разработки месторождений с высоковязкими нефтями в экстремальных условиях Крайнего Севера. Технологическая схема сбора и подготовки нефти разработана таким образом, что может обеспечить при высоком качестве нефти реализацию любой технологии разработки, добычи, а также и внешнего транспорта нефти.

Основные выводы и рекомендации

1. На примере Русского месторождения изучены факторы, влияющие на устойчивость высоковязких водонефтяных эмульсий при естественном режиме разработки и при использовании внутрипластового горения. Установлено, что при естественном режиме разработки определяющую роль в процессе формирования бронирующих оболочек на глобулах воды играют мелкодисперсные частицы механических примесей. В начальной стадии процесса внутрипластового горения устойчивость эмульсий возрастает из-за изменения степени диспергирования во-донефтяной смеси при подъеме на поверхность вследствие увеличения газовых факторов продукции скважин. На стадии развитого внутрипластового горения в нефти увеличивается содержание асфальто-смолистых компонентов, что обусловливает образование чрезвычайно стойких эмульсий.

2. Изучено комплексное влияние технологических параметров на глубину обезвоживания вязких водонефтяных эмульсий в условиях изменяющихся эмульсионных свойств сырья, определены рациональные значения температуры обезвоживания (40-80 °С), расхода деэмульгатора (30-40 г/т нефти) и углеводородного разбавителя (15-20 %) для разных режимов разработки Русского месторождения.

3. Предложены и экспериментально обоснованы способы интенсификации процесса разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий путем обработки их деэмульгатором в нефтесборных коллекторах при создании в последних подстилающего водного слоя и путем подачи в высокоустойчивую эмульсию промывочной воды, предварительно диспергированной в углеводородном разбавителе. Показано, что использование этих способов в технологической схеме первоочередного участка Русского месторождения обеспечивает получение товарной нефти с остаточным содержанием воды менее 0,5 % и хлористых солей до 100 мг/л при температуре обезвоживания 35-40 °С и расходе деэмульгатора до 30 г/т (естественный режим разработки) и 70-80 °С и до 60 г/т

4. Предложены способы эксплуатации скважин, продуцирующих высоковязкие нефти в условиях многолетнемерзлых пород, с использованием углеводородных разбавителей в качестве хладагентов при подъеме горячей продукции скважин на поверхность и термальной воды из нижележащих водоносных гори-

зонтов для снижения гидравлических потерь при транспортировке высоковязкой продукции и интенсификации процесса разрушения эмульсий.

5. Разработаны и экономически обоснованы два основных варианта технологии эксплуатации скважин, сбора и подготовки высоковязких нефтей в условиях субарктической зоны с комплексным использованием технологических агентов (термальной воды и углеводородных разбавителей).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных работах:

1. Тарасов М.Ю. Направление исследований по сбору, подготовке и транспорту высоковязкой нефти Русского месторождения / Н.С. Маринин, Ф.Г. Аржанов, Г.А. Атанов, О.И. Целиковский, М.Ю. Тарасов // Тр. СибНИИНП. -Тюмень, 1976. - Вып. 5. - С. 64-68.

2. Тарасов М.Ю. Промысловые исследования процесса предварительного обезвоживания нефти Русского месторождения. / Н.С. Маринин, Ю.Н. Савватеев, М.Ю. Тарасов, Т.В. Служаев // Тр. СибНИИНП. - Тюмень, 1980. - Вып. 17. - С. 108-112.

3. Тарасов М.Ю. Влияние условий образования водонефтяных эмульсий на их устойчивость. - Тр. СибНИИНП. - 1981. - Вып. 22. - С. 76-79.

4. Тарасов М.Ю. Подготовка нефти на опытно-промышленном участке Русского месторождения - Сб. науч. тр.: Вопросы интенсификации добычи и подготовки нефти в Западной Сибири:- Тюмень: СибНИИНП, 1982. - С. 96-102.

5. Тарасов М.Ю. Оценка влияния внутрипластового горения на процессы обезвоживания нефти Русского месторождения / М.Ю. Тарасов, Н.Ю. Масланова, Л.М. Зарембо //Тр. СибНИИНП. - Тюмень, 1988. - С. 73-80.

6. Тарасов М.Ю. Внутрипромысловый сбор и деэмульсация нефти на первоочередном участке Русского месторождения. / Н.С. Маринин, Ю.Н. Савватеев, М.Ю. Тарасов, Е.А. Гловацкий // НТС Сер. Проблемы нефти и газа Тюмени. -1980. - Вып. 45. - С. 53-55.

7. Тарасов М.Ю. Исследование условий обезвоживания в электрическом поле нефти Русского месторождения / М.Ю. Тарасов, В.В. Черепнин // НТС Сер. Проблемы нефти и газа Тюмени. - 1981. - Вып. 50. - С. 44-45.

8. Тарасов М.Ю. Влияние внутрипластового горения на эмульсионные свойства нефти Русского месторождения / М.Ю.Тарасов, А.М.Цыбулько, А.М.Мезенцев и др. // НТС Сер. Проблемы нефти и газа Тюмени. - 1985. - Вып. 65. - С. 45-47.

9. Тарасов М.Ю. Исследование условий обезвоживания нефти Русского месторождения с использованием углеводородных разбавителей. - Обзорная ин-форм. Нефтепромысловое дело. - 1980. - Вып. 4. - С. 42-43.

10. Тарасов М.Ю. Разрушение высоковязких водонефтяных эмульсий в промысловых трубопроводах / Н.С. Маринин, М.Ю. Тарасов, Ю.Н. Савватеев, A.A. Сельский // Нефтепромысловое дело. - 1982. - Вып. 9. - С. 39-40.

11. Тарасов М.Ю. Подготовка высоковязких нефтей на месторождениях Крайнего Севера / Н.С. Маринин, М.Ю. Тарасов, Ю.Н. Савватеев и др. // Обзорная информ. Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ, 1983. - 43 с.

12. Тарасов М.Ю. Экспериментальные исследования условий обезвоживания нефти Русского месторождения. - В сб.: Тез. докладов II Ухтинской науч.-техн. конф. - Ухта, 1980. - С. 148-149.

13. Тарасов М.Ю. Основные принципы промысловой подготовки высоко-вызкой нефти Русского месторождения. — В сб.: Проблемы освоения ЗападноСибирского топливно-энергетического комплекса. Тез. докладов Первой республиканской конференции. - Уфа, 1982. - С. 62-64.

14. Тарасов М.Ю. Исследование способов регулирования реологических свойств высоковязкой продукции скважин Вынгапуровского месторождения. -Нефтяное хозяйство. - 2006. - № 7. - С. 115-117.

Авторские свидетельства на изобретения, полученные по теме диссертации:

1. A.c. 825873 СССР, Е 21 В 43/00. Способ эксплуатации нефтяных скважин / Н.С. Маринин, М.Ю. Тарасов, B.C. Журавлев, Е.А. Гловацкий, Ф.Н.Маричев, Ю.Н.Савватеев (СССР). Заявлено 04.01.1981; Опубл. в Б.И. 1981, Бюл. № 16.

2. A.c. № 883151 СССР, C10G 33/04. Способ обезвоживания и обессолива-ния высоковязких нефтей / Н.С. Маринин, М.Ю. Тарасов, B.C. Журавлев, Е.А. Гловацкий, Ф.Н. Маричев, Ю.Н. Савватеев (СССР). Заявлено 21.07.1981; Опубл. в БИ 1981, Бюл. №43.

3. A.c. 1233899 СССР, C10G 33/00. Система сбора и подготовки нефти / Н.С. Маринин, М.Ю. Тарасов, Я.М. Каган, Ю.Н. Савватеев, А.Н. Плесовских (СССР). Заявлено 01.02.1986; Опубл. в Б.И. 1986, Бюл. № 20.

4. A.c. 1278357 СССР, С 10G 33/00. Способ управления процессом ступенчатого обезвоживания нефти / Н.С. Маринин, М.Ю. Тарасов, B.C. Скипин, Е.А. Гловацкий, Ю.Н. Савватеев (СССР). Заявлено 22.08.1986; Опубл. в Б.И. 1986, Бюл. № 47.

5. A.c. 1609824 СССР, С 10G 33/04. Способ обезвоживания высоковязких нефтей / М.Ю. Тарасов, Ю.Н. Савватеев, Н.Ю. Масланова (СССР). Заявлено 30.11.90; Опубл. в БИ 1990, Бюл. № 44.

Соискатель ^¿^-¿^-т-^хг- М.Ю. Тарасов

Подписано к печатав» PJ- 0J- Бум. писч. № 1

Заказ Усл. изд. л. 1,2

Формат 60x84 '/|6 Усл. печ. л. 1,2

Отпечатано на RISO GR 3750 Тираж 100 экз.

Издательство «Нефтегазовый университет» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625039, Тюмень, ул. Киевская, 52

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Тарасов, Михаил Юрьевич

Введение.

1. Анализ основных особенностей высоковязких нефтей и существующей технологии их подготовки.

1.1. Особенности эксплуатации месторождений с высоковязкими нефтями и физико-химические свойства насыщающих пласт флюидов.

1.2. Особенности эмульсионных свойств высоковязких нефтей и физико-химического механизма их деэмульсации.

1.3. Технологические приемы деэмульсации высоковязких нефтей.

2. Основные закономерности образования и разрушения высоковязких эмульсий (на примере Русского месторождения).

2.1. Природные эмульгаторы, содержащиеся в нефти Русского месторождения, их роль в образовании и стабилизации водонефтяных эмульсий.

2.1.1. Исследование состава природных эмульгаторов.

2.1.2. Роль нафтеновых кислот нефти Русского месторождения в образовании и стабилизации водонефтяных эмульсий.

2.1.3. Роль механических примесей в процессе образования и стабилизации водонефтяных эмульсий.

2.1.4. Влияние условий образования водонефтяных эмульсий на их устойчивость.

2.2. Исследование процессов разрушения высоковязких эмульсий.

2.2.1. Исследование гидродинамических условий процесса укрупнения глобул и разделения фаз.

2.2.2. О механизме разрушения бронирующих оболочек глобул.

3. Выявление рациональных условий деэмульсации высоковязких нефтей по данным экспериментальных исследований.

3.1. Исследование влияния технологических параметров на устойчивость высоковязких водонефтяных эмульсий в лабораторных условиях.

3.2. Исследование процессов разрушения водонефтяных эмульсий Русского месторождения в промысловых условиях при естественном режиме разработки.

3.3. Исследование условий обезвоживания эмульсий Русского месторождения при разработке в режиме внутрипластового горения.

4. Разработка и обоснование технологических способов и схем с комплексным использованием технологических агентов в системе эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти.

4.1. Комплексные технологические схемы эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти для месторождений с высоковязкими нефтями в условиях Крайнего Севера.

4.1.1. Технология эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти с комплексным использованием термальной воды при естественном режиме разработки месторождения

4.1.2. Технология эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти с комплексным использованием углеводородных разбавителей в условиях разработки месторождения в режиме внутрипластового горения.

4.2. Технологическая схема эксплуатации скважин, внутрипромыслового сбора и подготовки нефти на первоочередном участке Русского месторождения.

4.3. Технико-экономические расчеты разработанных вариантов технологии эксплуатации скважин, сбора и подготовки высоковязкой нефти с комплексным использованием технологических агентов.

4.3.1. Технико-экономический расчет технологии с комплексным использование термальной воды.

4.3.2. Технико-экономический расчет технологии с комплексным использованием углеводородных разбавителей.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка и обоснование основных принципов промысловой подготовки высоковязких нефтей на месторождениях Западной Сибири"

В последние годы в Западной Сибири вовлекаются в разработку залежи с высоковязкими нефтями, сосредоточенные в неглубокозалегающих сеноман-ских горизонтах Ван-Еганского, Вынга-пуровского, Русского и др. месторождений. Испытаны и используются на промыслах тепловые (внутрипластовое горение, паротепловое воздействие) способы разработки, направленные на повышение нефтеотдачи пластов. Предложены и опробованы способы эксплуатации скважин продуцирующих высоковязкую нефть, заключающиеся в изменении ее реологических и эмульсионных свойств путем подачи в ствол скважины технологических агентов (воды, углеводородных разбавителей). Однако при этом практически не осуществлялось исследований взаимосвязи между предложенными способами разработки и эксплуатации и последующей обработкой продукции на установках подготовки нефти. Кроме того, как показал проведенный анализ, технологии интенсификации массообменных процессов между нефтяной и водной фазами для высоковязких эмульсий и нефтей малой и средней вязкости не имеют принципиальных различий, изменяются лишь количественные значения технологических параметров.

Решение данных задач позволит повысить эффективность эксплуатации месторождений, расположенных в районах распространения мерзлых горных пород, и получить высоковязкие нефти высокого качества при оптимальных условиях ведения технологического процесса. В этой связи была поставлена цель - повышение качества высоковязких нефтей путем разработки основных принципов их сбора, промысловой подготовки и комплексного использования технологических агентов при эксплуатации добывающих скважин нефтяных месторождений в субарктической зоне.

Для достижения поставленной цели выявлены следующие основные исследуемые задачи:

При решении этих задач получены следующие результаты, имеющие научную новизну:

2. На основе исследования на Русском месторождении физико-химических процессов образования и разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий, при сборе и подготовке скважинной продукции, полученной при повышении нефтеотдачи пласта методом внутрипластового горения, разработана технология получения нефти с остаточным содержанием воды 0,2-0,5 % при расходах деэмульгатора 20-40 г/т нефти и температурах 40-80 °С.

Практическая ценность работы заключается в эффективном использовании предложенных автором способов в технологической схеме первоочередного участка Русского месторождения, что обеспечило получение товарной нефти с остаточным содержанием воды менее 0,5 % и хлористых солей до 100 мг/л при температуре обезвоживания 35-40 °С и расходе деэмульгатора до 30 г/т при естественном режиме разработки и, соответственно, 70-80 °С и до 60 г/т при разработке с использованием тепловых методов воздействия на пласт.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Тарасов, Михаил Юрьевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На примере Русского месторождения изучены факторы, влияющие на устойчивость высоковязких водонефтяных эмульсий при естественном режиме разработки и при использовании внутрипластового горения. Установлено, что при естественном режиме разработки определяющую роль в процессе формирования бронирующих оболочек на глобулах воды играют мелкодисперсные частицы механических примесей. В начальной стадии процесса внутрипластового горения устойчивость эмульсий возрастает из-за изменения степени диспергирования водонефтяной смеси при подъеме на поверхность вследствие увеличения газовых факторов продукции скважин. На стадии развитого внутрипластового горения в нефти увеличивается содержание асфальто-смолистых компонентов, что обусловливает образование чрезвычайно стойких эмульсий.

2. Изучено влияние температуры обезвоживания, расхода деэмульгатора, промывочной воды и углеводородного разбавителя, времени контактирования с деэмульгатором и отстаивания на глубину обезвоживания вязких водонефтяных эмульсий в условиях изменяющихся эмульсионных свойств сырья и определены рациональные значения данных технологических параметров для разных режимов разработки Русского месторождения. Впервые с помощью метода рационального планирования эксперимента получена зависимость глубины обезвоживания высоковязкой нефти от комплексного влияния технологических параметров.

3. Впервые предложены и экспериментально обоснованы способы интенсификации процесса разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий путем обработки их деэмульгатором в нефтесборных коллекторах при создании в последних подстилающего водного слоя и путем подачи в высокоустойчивую эмульсию промывочной воды, предварительно диспергированной в углеводородном разбавителе. Показано, что использование этих способов в технологической схеме первоочередного участка Русского месторождения обеспечивает получение товарной нефти с остаточным содержанием воды менее 0,5 % и хлористых солей до 100 мг/л при температуре обезвоживания 35-40 °С и расходе деэмульгатора до 30 г/т (естественный режим разработки) и 70-80 °С и до 60 г/т

4. Впервые предложены способы эксплуатации скважин, продуцирующих высоковязкие нефти в условиях вечной мерзлоты, с использованием углеводородных разбавителей в качестве хладагентов при подъеме горячей продукции скважин на поверхность и с использованием термальной воды из нижележащих водоносных горизонтов для снижения гидравлических потерь при транспортировке высоковязкой продукции и интенсификации процесса разрушения эмульсий.

5. Впервые разработаны и экономически обоснованы два основных варианта технологии эксплуатации скважин, сбора и подготовки высоковязких неф-тей в условиях субарктической зоны с комплексным использованием технологических агентов (термальной воды и углеводородных разбавителей). Данные технологические варианты использованы при разработке технологической схемы эксплуатации скважин, сбора и подготовки нефти первоочередного участка Русского месторождения.

Основные принципы и решения, полученные в работе вошли в проектное решение системы обустройства первой очереди Русского месторождения и уточненную технологическую схему разработки опытного участка Русского месторождения и могут быть использованы при проектировании обустройства месторождений с высоковязкими нефтями, расположенными в субарктической зоне.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Тарасов, Михаил Юрьевич, Тюмень

1. Амелин И.Д. Внутрипластовое горение М.: Недра, 1980.- 230 с.

2. Байбаков Н.К., Гарушев А.Р. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений . М.: Недра, 1981 - 285 с.

3. Адонин А.Н. Добыча нефти штанговыми насосами. М.: Недра, 1979. -212с.

4. Справочная книга по добыче нефти./Под ред. Гиматудинова Ш.Г. М.: Недра, 1974-1704 с.

5. Дриацкая З.В., Мхчиян М.А., Аренбристер Л.П. Нефть Русского месторождения (Западная Сибирь) Химия и технология топлив и масел, 1970, №5, с.7-10.

6. Нефти северной области Западной Сибири / М.А.Мхчиян, Э.Ф.Каминский, З.В.Дриацкая, Г.И.Титкина Химия и технология топлив и масел, 1982, №7, с.27-29.

7. Основы химического деэмульгирования нефтей / В.П.Тонкошуров, Н.Н.Серб- Сербина, А.М.Смирнова / Под общ. ред. Ребиндера П.А. М.: Гос-топтехиздат, 1946.-156 с.

8. Особенности состава и свойств поверхностно-активных соединений нефти /Н.И.Жильцов, В.А.Ершов, Т.Ф.Захарова, Г.И.Самохвалова -Тр./Сибниинп, Тюмень, 1981, вып.22, с. 105-112.

9. Ребиндер П.А., Поспелова К.А. Вступительная статья в кн.: Клейтон В. Эмульсии. Их теория и практика применения. - М.: Издатинлит, 1950, c.l 170.

10. Ребиндер П.А. К теории эмульсий. В кн.: Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды. -М.: Наука, 1978, с.196-235.

11. Ребиндер П.А. Адсорбционные слои и их влияние на свойства дисперсных систем. В кн.: Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсныхсистемах. Коллоидная химия. Избранные труды. М.: Наука, 1978, с. 196-235.

12. Беньковский В.Г. Природные эмульгаторы нефтяных эмульсий ДАН СССР, 1948, т.48, № 6.

13. Петров A.A., Позднышев Г.Н. Коллоидные стабилизаторы нефтяных эмульсий Тр./Гипровостокнефть, Куйбышев, 1971, вып. 13, с.3-8.

14. Петров A.A., Позднышев Г.Н., Борисов С.И. Методика выделения коллоидных стабилизаторов нефтяных эмульсий. Нефтяное хозяйство, 1971, №10, с.52-56.

15. Борисов С.И., Петров A.A. Роль отдельных компонентов высокосоле-кулярной части нефти в стабилизации нефтяных эмульсий Тр./Гипровостокнефть, Куйбышев, 1975, вып.26, с. 102-112.

16. Веретенникова И.Г., Петров A.A., Валяев Б.Г. Состав потенциальных стабилизаторов нефтяных эмульсий и их связь с параметрами обезвоживания при низких температурах Тр./Гипровостокнефть, Куйбышев, 1975, вып.26, с.124-128.

17. Валяев Б.Г., Петров A.A. Исследование обессоливания тяжелой рада-евской нефти. Тр./Гипровостокнефть, М., 1961, вып.4, с.111-136.

18. Мавлютова М.З., Липович Р.Н. Изучение природных эмульгаторовдевонских нефтей. В кн.: Труды 3-го Всесоюзного совещания по применению ПАВ в нефтяной промышленности. -М.: ВНИИОЭНГ, 1966, с.203-209.

19. Позднышев Г.Н., Шмелев М.В. Разрушение стойких нефтяных эмульсий. -Нефтяное хозяйство, 1977, № 2, с.51-54.

20. Логинов В.И. Обезвоживание и обессоливание нефтей. Теория и практика. М.: Химия, 1979, - 216 с.

21. Тронов В.П. Разрушение эмульсий при добыче нефти. М.: Недра, 1974,-272 с.

22. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. -М.: Недра, 1977, 271с.

23. Ручкина P.M., Мансуров Р.И., Позднышев Г.Н. Исследование «связывания» реагента-деэмульгатора нефтями и растворами асфальтенов. -Тр./ВНИИСПТнефть, Уфа, 1977, вып. 19, с. 68-77.

24. Федорищев Т.И., Мирошниченко Е.В., Лукьянова H.H. Механизм разрушения нефтяных эмульсий реагентами-деэмульгаторами. Тр./Сибниинп, Тюмень, 1980, вып. 17, с. 87-93.

25. Федорищев Т.Н., Мирошниченко Е.В. Влияние способа дозирования на эффективность действия деэмульгаторов при подготовке нефти. -Тр./Сибниинп, Тюмень, 1980, вып.17, с.93-103.

26. Observation on the Coalescence Behavior of Oil Droplets and Emulsion Stability in Enhanced Oil Recovery / D.T.Wagan, S.M.Shan, N.Adergandy et al. -Society of Petroleum Engineering Journal, 1978, v. 18, No 6, p. 409-418.

27. Мансуров Р.И., Панченков Г.М. Пленкообразующие свойства компонентов природного эмульгатора нефтяной эмульсии. Известия вузов. Нефть и газ, 1970, №8, с. 73-75.

28. Мансуров Р.И., Панченков Г.М. Новый прибор для измерения сдвиговой прочности. Известия вузов. Нефть и газ, 1969, № 12, с. 83-87.

29. Мышкин Е.А. Подготовка нефтей и мазутов к переработке. M.-JL: Гостоптехиздат, 1946.-120 с. .

30. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959 - 700 с.

31. Барнеа Э., Мизрахи Дж. Механизм разделения эмульсий в тонкослойном гравитационном отстойнике. Часть 3. Стесненное осаждение и коалесцен-ция в дисперсионном слое. Процессы и аппараты химических производств. Экспресс-информация, 1975, № 46, с. 1-9.

32. Люстрицкий В.М. Стесненное осаждение капель в жидкости. -Тр./Гипровостокнефть, Куйбышев, 1972, вып. 14, с. 70-76.

33. О роли «промывки» эмульсии через слой воды в процессах обезвоживания нефти /И.Н.Еремин, В.В.Волчанов, Р.И.Мансуров и др. -Тр./ВНИИСПТнефть, Уфа, 1975, вып.13, с.89-97.

34. A.c. 47032 (СССР). Способ разрушения нефтяных эмульсий. /И.М.Клигерман Опубл. в Б.И., 1936, №3.

35. Аржанов Ф.Г., Губин В.Е., Неделькин A.B. Обезвоживание и обессо-ливание тяжелой высоковязкой нефти русского месторождения в присутствии легкого углеводорода. Нефтепромысловое дело, 1979, № 4, с.29-31.

36. Насыров М.Д. Подготовка и транспорт нефти месторождения Мурад-ханлы. Тр./Азнипинефть, Баку, 1978, вып. 17, с.66-71.

37. Опыт добычи тяжелой нефти в районе Ллойдминстер и в штате Калифорния-Нефтепромысловое дело. Экспресс-информация, 1980, № 5, с.13-21.

38. Хабибулина Р.Х., Штейнгард Н.С. О промысловой подготовке нефти Грузинской ССР. Нефтепромысловое дело, 1981, № 3, с.24.

39. Хабибулина Р.Х., Прищенко Н.П. Исследования эмульсий нефти месторождений Жалгизтюбе и Каламкас Нефтепромысловое дело, 1979, № 8, с. 36-38.

40. Мурзаков P.M., Сабаненков С.А., Гуреев Ал.А. Коллоидная стабильность модельных асфальтенсодержащих дисперсных систем. Химия и технология топлив и масел, 1980, № 1, с. 51-53.

41. Баранов В.Л., Серикова Л.А. Природные эмульгаторы нефтяных эмульсий Известия вузов. Нефть и газ, 1968, № 1, с. 18-22.

42. Байков Н.М., Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. М.: Недра, 1981,-261 с.

43. Разделение и характеристика фракций тяжелой асфальто-смолистой части нефти как стабилизатора нефтяных эмульсий / И.В.веретенникова, А.А.Петров, С.И.Борисов, Г.М.Махонин. Тр./Гипровостокнефть, Куйбышев, 1975, вып.24, с.138-146.

44. Каспарьянц К.С. Промысловая подготовка нефти и газа. М.: Недра, 1973.-376 с.

45. Сбор, сепарация и деэмульсация нефти на месторождениях Западной Сибири / Н.С.Маринин, Ф.Г.Аржанов, Я.М.Каган и др. М.: ВНИИОЭНГ, 1976.- 101 с.

46. Сырые нафтеновые кислоты эффективный деэмульгатор для гидрофобных эмульсий / Н.Я.Рудакова, С.И.Полищук, Л.Н.Гамолина, М.Р.Оразова -Тр./ УкрНИИпроект, Киев, 1962, вып.8, с.72-80.

47. Берд Г., Блюменаус Э., Боун Дж.Р. Охлаждение и обезвоживангие нефти на месторождении Прадхо-бей. Инженер-нефтяник, 1976, декабрь, с.10-14.

48. Three flow stations will handle Prudhoe East production. Oil and Gas Journal, 1974, v. 72, No 11, pp. 56-60, 68,70,72.

49. Шипигузов Л.М. О разрушении промежуточного слоя в отстойнике на Каменноложской УПН Нефтепромысловое дело, 1979, № 4, с.25-27.

50. Патент 2235639, кл. 208/188 (США). Method for treating crude petroleum production / Frensis A.W., J and Jozeph Maker.

51. Патент 3441499, кл. 208/187 (США). Resolution of oil and water emulsions / F.Koch/

52. Подготовка нефти с рециркуляцией части нестабильного бензина на ступень обезвоживания и обессоливания / А.Г.Зарипов, Г.Н.Позднышев, Л.А.Пелевин и др. Тр./ВНИИСПТнефть, Уфа, 1976, вып. 15, с.63-69.

53. Внутрипромысловый сбор и деэмульсация нефти на первоочередном участке Русского месторождения. / Н.С.Маринин, Ю.Н.Савватеев, М.Ю.Тарасов, Е.А.Гловацкий Проблемы нефти и газа Тюмени, 1980, вып.45, с.53-55.

54. А.с. 647336 (СССР). Способ деэмульсации нефти / А.Г.Зарипов, Г.Н.Позднышев, Л.А.Пелевин, В.Д.Шамов, А.М.Поляков Опубл. в Б.И., 1979, №6.

55. A.c. 715613 (СССР) Способ обезвоживания нефти / А.Г.Соколов, В.Д.Бирюков, П.А.Палий, Н.Г.Киселев, И.И.Редькин Опубл. в Б.И., 1980, № 6.

56. Цикл герметичного гидролифтирования и подготовки нефти. / Л.А.Пелевин, Б.Я.Зарецкий, А.Г.Ахметшин и др. Нефтяное хозяйство, 1976, № 3, с.37-40.

57. Патент 3870063, кл. 137/13 (США). Means of transporting crude oil trough a pipe line / J.T.Hayward.

58. Направление исследований по сбору, подготовке и транспорту высоковязкой нефти Русского месторождения /Н.С.Маринин, Ф.Г.Аржанов, Г.А.Атанов, О.И.Целиковский, М.Ю.Тарасов Тр./Сибниинп, Тюмень, 1976, вып.5, с.64-68.

59. Нефти СССР. Справочник, т.4 М.: Химия, 1974 - 792с.

60. Владимиров A.A., Низовцева Р.И., Берников М.В. О подготовке высоковязкой нефти на Ярегском месторождении. Нефтепромысловое дело, 1979, № И, С.32-34.

61. Предупреждение образования эмульсий при добыче нефти./ Н.Н.Репин, О.М.Юсупов, М.О.Валеев, И.Н.Карпова М.: ВНИИОЭНГ, 1979. -51 с.

62. Влияние способа эксплуатации на степень эмульгирования нефти и качество образуемых эмульсий / Б.Я.Зарецкий, Л.А.Пелевин, В.И.Ионов и др. -Нефтяное хозяйство, 1976, № 10, с.32-34.

63. Соломыков Б.А. Условия образования эмульсии на нефтепромыслах и влияние дисперсности водонефтяной эмульсии на процесс деэмульсации. -Тр./Гипровостокнефть, 1967, вып. 10, с. 122-127.

64. К вопросу формирования и очистки нефтепромысловых сточных водместорождения Кенкияк / Г.Н.Позднышев, Д.М.Бриль, В.Я.Пахомова, Г.Г.Абакова Тр./ВНИИСПТнефть, Уфа, 1979, вып.24, с.91-95.

65. Изменение свойств нефти Мордово -Кармальской залежи при терми-чесеком воздействии./ С.Х.Айгистова, Р.Х.Муслимов, А.Н.Садыков и др. -Нефтепромысловое дело, 1980, №9, с.49-50.

66. Тронов В.П., Грайфер В.И., Саттаров У.Г. Деэмульсация нефти в трубопроводах. Казань, Татарское кн.издательство, 1970 - 152 с.

67. Трубопроводный транспорт нефти и газа / В.Д.Белоусов, Э.М.Блейхер, А.Г.Немудров и др. / Под общ. ред. Юфина В.А. М.гНедра, .1978. -407 с.

68. Байков Н.М., Колесников Б.В., Челпанов П.И . Сбор, транспорт и подготовка нефти М.: Недра, 1975. - 317 с.

69. Латыпов В.Х., Каган Я.М. Применение ПАВ при промысловом сборе обводненных нефтей Нефтепромысловое дело, 1964, № 8, с.28-39.

70. Грайфер В.И., Тронов В.П., Губанов Б.Ф. Вопросы разрушения нефтяных эмульсий - Казань, Татарское кн.издательство, 1967ю - 108 с.

71. Медведев В.Ф., Савельев В.А. Внутритрубная деэмульсация нефти в потоке водонефтегазовой смеси. Нефтяное хозяйство, 1975, №4, с.59-61.

72. Мышкин Е.А. Деэмульсация и обессоливание нефтей. М.-Л.: Гос-топтехиздат, 1941. - 156 с.

73. A.c. 468946 (СССР) Способ разрушения промежуточного эмульсионного слоя/ М.Х.Ахмадеев, И.В.Минин, Ф.С.Динуров Опубл. в Б.И., 1975, № 16.

74. Геритц В. Способы разрушения эмульсий сырой нефти. Нефтяное хозяйство, 1930, №2, с. 277-278.

75. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. М.: Недра, 1979.-319 с.

76. Сельский Л.А. Об основных закономерностях образования и разложения эмульсий и о простейшем методе деэмульгирования и обессоливания нефтей. Нефтяное хозяйство, 1954, № 4, с. 61-65.

77. Сбор, подготовка нефти и очистка сточных вод./ А.А.Петров,

78. B.М.Афанасьев, Б.Г.Валяев, А.Г.Соколов Куйбышев : Куйбышевское кн.издательство, 1969,- 127 с.

79. Петров A.A., Сабо JI.B. Обезвоживание и обессоливание тяжелых нефтей и ловушечных эмульсий на установках с роторно-дисковыми контакторами. Тр./Гипровостокнефть, М., 1967, вып. 10, с.127-138.

80. McGee Ed. Big tanks handled recovered volumes of heavy oil emulsions -Oil and Gas Journal, 1965, v.63, p. 201-202.

81. Валяев Б.Г., Гермогентов B.H. Секционный отстойник для обработки нефтяной эмульсии способом многократной промывки. -Тр./Гипровостокнефть, Куйбышев, 1975, вып.26, с. 80-83.

82. Петров A.A. Обезвоживание и обессоливание нефтей. Куйбышев: Куйбышевское кн.издательство, 1969. - 82 с.

83. Исследование эффективности разрушения стойкого промежуточного слоя эмульсии в гидродинамическом смесителе/ Р.А.Мамлеев, А.С.Бахтияров,

84. C.М.Юмашева, Н.М.Комарова Нефтепромысловое дело, 1980, №9, с. 38-42.

85. Антипьев В.Н., Козубов А.И., Рудаков Г.В. Трубопроводный гидротранспорт нефти и нфтепродуктов. Тр./Гипротюменнефтегаз, Тюмень, 1971, вып.21, с.68-220.

86. Мансуров Р.И., Ручкина P.M., Позднышев Г.Н. Экспресс-метод качественного определения состава природных стабилизаторов нефтяных эмульсий. Тр./ВНИИСПТнефть, Уфа, 1977, вып.19, с.44-50.

87. Ниязов А.Н. Нафтеновые кислоты. Ашхабад: Ылым, 1969. - 132 с.

88. Нафтали М. Химия, технология и анализ нафтеновых кислот. Л.:

89. ОНТИ-Госхимиздат, 1934.-583 с.

90. Кулиев A.M., Кулиев Р.Ш., Антонова К.И. Нафтеновые кислоты. М.: Химия, 1965.- 119 с.

91. Исследование нафтеновых кислот бакинских масляных фракций / С.А.Мустафаев, Р.Г. Исмагилов, Л.А.Гухман и др. Известия вузов. Нефть и газ, 1970, № 8, с.56-58.

92. Исагулянц В.И., Егорова Г.М. Химия нефти. Руководство к лабораторным работам. -М.: Химия, 1965.-517 с.

93. Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. -М.: Недра, 1982-221 с.

94. Составление технологической схемы разработки опытного участка Русского месторождения в зоне вечной мерзлоты с применением теплового воздействия. Заключительный отчет. Тема 78.20.75/05.77. Инв.№ Б 590734, 1975.-293 с.

95. Берлин А.Я. Техника лабораторной работы в органической химии. -М.: Химия, 1973.-368 с.

96. Каган Я.М., Латыпов В.Х., Колесникова Л.В. Влияние дисперсности на. вязкость нефтяных эмульсий. Тр./Гипротюменнефтегаз, Тюмень,. 1971, вып.21, с.62-67.

97. Тарасов М.Ю. Влияние условий образования водонефтяных эмульсий на их устойчивость. Тр./Сибниинп, 1981, вып. 22, с. 76-79.

98. Касаткин А.П. Основные процессы и аппараты химической технологии М.: Химия, 1971. - 784 с.

99. Мамлеев P.A., Мансуров Р.И., Позднышев Г.Н. Моделирование закономерностей укрупнения капель эмульсии в трубопроводе -Тр./ВНИИСПТнефть, Уфа, 1976, вып.17, с.80-86.

100. Измайлова В.Н., Ребиндер П.А. Структурообразование в белковых системах. М.: Наука, 1974. - 268 с.

101. Мирошниченко Е.В., Драцкая В.В. Взаимодействие реагентовдеэмульгаторов с компонентами нефти. Тр./Сибниинп, Тюмень, 1981, вып.22, с. 105-112.

102. Основные пути повышения качества подготавливаемой на месторождениях товарной нефти. / Т.И.Федорищев, Д.С.Баймухаметов, Е.А.Гловацкий, Н.Л.Киселева Тр./Гипротюменнефтегаз, Тюмень, 1974, вып.41, с. 107-116.

103. Тарасов М.Ю. Исследование условий обезвоживания нефти Русского месторождения с использованием углеводородных разбавителей. Нефтепромысловое дело, 1980, № 4, с. 42-43.

104. Протодьяконов М.М., Тедер Р.И. Методика рационального планирования экспериментов. М.: Наука, 1970 - 75 с.

105. Тарасов М.Ю., Черепнин В.В. Исследование условий обезвоживания в электрическом поле нефти Русского месторождения. Проблемы нефти и газа Тюмени, 1981, вып.50, с.44-45.

106. Каминский В.А., Логинов В.И., Степаненко А.Н. О предварительном укрупнении водонефтяной эмульсии при обезвоживании нефти. Нефтяное хозяйство, 1976, № 4, с.58-59.

107. Промысловые исследования процесса предварительного обезвоживания нефти. Русского месторождения. / Н.С.Маринин, Ю.Н.Савватеев, М.Ю.Тарасов, Т.В.Служаев Тр./Сибниинп, 1980, вып. 17, с. 108-112.

108. Разрушение высоковязких водонефтяных эмульсий в промысловых трубопроводах /Н.С.Маринин, М.Ю.Тарасов, Ю.Н.Савватеев, А.А.Сельский -Нефтепромысловое дело, 1982, № 9, с.39-40.

109. Гидродинамика газожидкостных смесей в трубах / В.А.Мамаев, Г.Э.Одишария, Н.И.Семенов, А.А.Точигин. -М.: Недра, 1969. 208 с.

110. Тарасов М.Ю. Экспериментальные исследования условий обезвоживания нефти Русского месторождения. В сб.: Тезисы докладов II Ухтинской научно-технической конференции, Ухта, 1980, с. 148-149.

111. Тарасов М.Ю. Основные принципы промысловой подготовки высо-ковызкой нефти Русского месторождения. В сб.: Проблемы освоения Западно-Сибирского топливно-энергетического комплекса. Тезисы докладов Первой республиканской конференции, Уфа, 1982, с.62-64.

112. Гужов А.И. Совместный сбор и транспорт нефти и газа. М.: Недра, 1973.-280 с.

113. Движение газожидкостных смесей в трубах. / В.А.Мамаев, Г.Э.Одишария, О.В.Клапчук и др. М.: Недра, 1978. - 270 с.

114. Медведев В.Ф. Оптимизация нефтесборных систем при внутритруб-ной деэмульсации нефти. -М.: ВНИИОЭНГ, 1978. 32 с.

115. Тарасов М.Ю. Подготовка нефти на опытно-промышленном участке Русского месторождения В кн.: Вопросы интенсификации добычи и подготовки нефти в Западной Сибири. Сборник научных трудов, Тюмень, Сибниинп, 1982, с.96-102.

116. Белянин Б.В., Эрих В.Н. Технический анализ нефтепродуктов и газа. -Л.: Химия, 1975.-260 с.

117. A.c. № 883151 (СССР) Способ обезвоживания и обессоливания высоковязких нефтей / Н.С.Маринин, М.Ю.Тарасов, В.С.Журавлев, ЕюАюГло-вацкий, Ф.Н.Маричев, Ю.Н.Савватеев Опубл. в БИ, 1981, №16.

118. Оценка возможной нефтеотдачи при разработке месторождения Русское с использованием тепловых методов / Ф.Г.Аржанов, А.С.Кувшинов, Ю.Б.Фаин и др. Нефтяное хозяйство, 1977, № 2, с. 22-27.

119. Подкорытов С.М., Сельский A.A., Чириков Л.И. Анализ результатов опытной эксплуатации скважин штанговыми глубинными насосами на Русском месторождении. Тр./Сибниинп, 1981, вып.22, с.21-25.

120. Тепловая изоляция. / В.И.Бельский, А.А.Борознин, Н.М.Зеликсон и др. М.: Стройиздат, 1976. - 439 с.

121. Асатурян А.Ш., Черникин В.И. Гидротранспорт вязких нефтей по трубопроводам. Нефтяное хозяйство, 1965, № 7, с. 56-59.

122. Юрчук A.M. Расчеты в добыче нефти. М.: Недра, 1974. - 320 с.

123. Рабинович Е.З. Гидравлика. М.: Недра, 1980. - 278 с.

124. A.c. 825873 (СССР) Способ эксплуатации нефтяных скважин/ Н.С.Маринин, М.Ю.Тарасов, В.С.Журавлев, Е.А. Гловацкий, Ф.Н.Маричев, Ю.Н.Савватеев. Опубл. в Б.И., 1981, № 16.

125. Первоочередной участок обустройства Русского месторождения, т.1-7 (откорректировано по замечаниям заключения № 19-13/71 от 16.06.80 г. Управления проектов и смет Миннефтепрома). Шифр 2321 К, инв. № 29322, Сургут, 1980.

126. Уточнение технологической схемы разработки опытного участка Русского месторождения с применением тепловых методов воздействия. Тема 08/81-85, этап 5, Краснодар, 1982.

127. Первоочередной участок обустройства Русского месторождения. Технико-экономическое обоснование., т. 1-5, Шифр 2321, инв.№ 15539, Сургут, 1978.

128. Разработка технологии сбора, подготовки и внешнего транспорта нефти на первоочередном комплексе обустройства Русского месторождения. Договор Н.90.90.07.42.00, рук.работы Тарасов М.Ю., Тюмень, 1991.

129. Разработка и проведение анализа вариантов внешнего транспорта нефти Северо-Комсомольского месторождения в условиях нехватки углеводородных разбавителей. Дог.Ю.91.03, рук.работы Тарасов М.Ю., Тюмень, 1991.

130. Технологическая схема разработки Русского газонефтяного месторождения. Том 2. М.-Краснодар, 1989, этап 6.3 398 с.

131. Генплан обустройства Русского месторождения, т. 1-2, Шифр 5029, Гипротюменнефтегаз, Тюмень, 1989.

Информация о работе

Тарасов, Михаил Юрьевич
кандидата технических наук
Тюмень, 2007
ВАК 25.00.17

Диссертация

Разработка и обоснование основных принципов промысловой подготовки высоковязких нефтей на месторождениях Западной Сибири - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Разработка и обоснование основных принципов промысловой подготовки высоковязких нефтей на месторождениях Западной Сибири - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы