«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Определение оптимальных условий валидации модели образования парафиновых отложений на основе промысловых и лабораторных данных

УДК: 622.276
DOI: -

Авторы:

¹ Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

Ключевые слова: модель, асфальтосмолопарафиновые отложения, скважина, лабораторные исследования

Аннотация:

Вопросы внедрения цифровых технологий в процессы добычи и транспортировки нефти набирают все большую популярность на данный момент. В частности, с учетом перехода большинства скважин на поздние стадии разработки возникает вопрос о моделировании процесса образования асфальтосмолопарафиновых (АСПО) отложений в скважинах и линейных трубопроводах. Скопления отложений приводят к уменьшению гидравлического радиуса, вследствие чего увеличиваются энергозатраты на оборудование и рабочие процессы, в том числе повышаются риски возникновения аварийных ситуаций. В статье представлена методика создания и настройки моделей образования АСПО, разработанная на базе НОЦ ГиРНГМ. Лабораторные исследования проводились на реальных пробах нефти в течение 3…7 дней для определения начальной динамики образования отложений. Затем с помощью собственного ПО "Инженерный симулятор технологических процессов" проводилась валидация модели на 1…5 скважинах, взятых с одинаковых месторождений и пластов. С увеличением числа скважин значительно повышается точность моделей. В ходе исследований было отмечено, что при валидации модели на трех скважинах достигается приемлемая сходимость расчетных значений с фактическими. В результате относительное отклонение настроенных моделей не превышает 5 %. Валидация проводилась на скважинах с различными способами эксплуатации и дебитами.

Список литературы:

1. Ilyushin P.Y., Vyatkin K.A., Kozlov A.V. Investigation of rheological properties of oil during the formation of wax deposits // Results in Engineering. – 2022. – Vol. 14. – P. 100434. – DOI: 10.1016/j.rineng.2022.100434
2. Классификация асфальто-смолистых и парафиновых отложений (АСПО). Механизм образования / А.В. Поляков, В.В. Дубов, И.А. Терещенко, М.Г. Приходько // Наука. Новое поколение. Успех: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 75-летию Победы в Великой Отечественной войне, Краснодар, 28 марта 2020 г. – Краснодар: Издат. дом – Юг, 2020. – С. 143–147.
3. Влияние обводненности нефти на интенсивность образования асфальтосмолопарафиновых отложений и на эффективность действия ингибиторов / Л.В. Иванова, М.Д. Пахомов, Е.В. Овчар [и др.] // Технологии нефти и газа. – 2008. – № 5(58). – С. 10–13.
4. Jie Bai, Xu Jin, Jun-Tao Wu. Multifunctional anti-wax coatings for paraffin control in oil pipelines // Petroleum Science. – 2019. – Vol. 16, Issue 3. – P. 619–631. – DOI: 10.1007/s12182-019-0309-7
5. Мажник В.И., Лешкович Н.М. Совершенствование технологий борьбы с АСПО на Ванкорском месторождении // Булатовские чтения. – 2018. – Т. 2-1. – С. 227–232.
6. Хижняк Г.П., Усенков А.В., Устькачкинцев Е.Н. Осложняющие факторы при разработке Ножовской группы месторождений ООО "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" // Вестн. ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2014. – Т. 13, № 13. – С. 59–68. – DOI: 10.15593/2224-9923/2014.13.6
7. Bidmus H.O., Mehrotra A.K. Solids Deposition during "Cold Flow" of Wax–Solvent Mixtures in a Flow-loop Apparatus with Heat Transfer // Energy & Fuels. – 2009. – Vol. 23, Issue 6. – P. 3184–3194. – DOI:10.1021/ef900224r
8. Соболева Е.В. Влияние забойного давления на отложения АСПВ, рекомендации по изменению режимов работы скважин с целью предотвращения АСПО на примере бобриковской залежи Уньвинского месторождения // Нефтепромысловое дело. – 2013. – № 8. – С. 46–51.
9. Прогнозирование проблем при добыче нефтей на основе анализа их химического состава и физико-химических свойств / Е.Е. Барская, Ю.М. Ганеева, Т.Н. Юсупова, Д.И. Даянова // Вестн. Казан. технолог. ун-та. – 2012. – Т. 15, № 6. – С. 166–169.
10. Иванова Л.В., Буров Е.А., Кошелев В.Н. Асфальтосмолопарафиновые отложения в процессах добычи, транспорта и хранения // Электрон. науч. журн. Нефтегазовое дело. – 2011. – № 1. – С. 268–284.
11. Хаярова Д.Р., Абзяппарова Э.Р. Методики прогнозирования АСПО при эксплуатации скважин // Достижения, проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли: сб. материалов VI Междунар. науч.-практ. конф., Альметьевск, 25 нояб. 2021 г. – Альметьевск: АГНИ, 2021. – С. 90–94.
12. Коробов Г.Ю., Парфенов Д.В., Нгуен Ван Тханг. Механизмы образования асфальтосмолопарафиновых отложений и факторы интенсивности их формирования // Изв. Томского политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334, № 4. – С. 103–116. – DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3940
13. Исследование особенностей работы лабораторного стенда по моделированию образования органических отложений / П.Ю. Илюшин, К.А. Вяткин, И.А. Бокарев [и др.] // Инженер-нефтяник. – 2021. – № 3. – С. 26–34.
14. Вяткин К.А., Козлов А.В., Бокарев И.А. Изучение процесса образования АСПО в тестовой секции установки Wax Flow Loop, оценка профиля и объема сформированных отложений // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. – 2022. – Т. 1. – С. 195–199.
15. Мазуров Б.Т., Падве В.А. Метод наименьших квадратов (статика, динамика, модели с уточняемой структурой) // Вестн. СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 2. – С. 22–35.
16. Колосницин С.А. Программное обеспечение "Инженерный симулятор технологических процессов" для динамического моделирования процессов нефтедобычи // Тез. докл. 76-й Междунар. молодеж. науч. конф. "Нефть и газ – 2022", М., 25–29 апр. 2022 г.: в 2 т. Т. 2. – М.: РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2022. – С. 208–209.