Контроль оборудования для против парафиновых отложений, снижения вязкости и увеличения добычи нефти
Контроль оборудования для борьбы с парафиновыми отложениями, снижения вязкости и увеличения добычи нефти
Введение
Эффективная добыча нефти часто сталкивается с такими проблемами, как образование парафиновых отложений в стволе скважины и выкидных линиях, а также высокая вязкость тяжелой нефти, затрудняющая ее транспортировку. Для борьбы с этими явлениями и, как следствие, увеличения дебита скважин, применяются различные химические и физико-химические методы. Ключевым аспектом успешного применения таких технологий является строгий контроль работоспособности и эффективности оборудования, используемого для обработки скважин и пласта. Данная статья освещает основные направления контроля оборудования, предназначенного для решения задач депарафинизации, снижения вязкости нефти и интенсификации добычи.
1. Объекты испытаний
Объектами контроля и испытаний являются следующие типы оборудования:
- Оборудование для химической обработки:
- Дозирующие установки (химические насосы-дозаторы): Стационарные и мобильные агрегаты для подачи ингибиторов парафинообразования, депрессорных присадок, ПАВ, растворителей, термохимических составов.
- Установки приготовления рабочих растворов: Резервуары, смесители, системы подогрева.
- Системы ввода реагентов: Инжекторные клапаны, манифольды, капиллярные трубки (для капиллярных систем), патрубки ввода в затрубное пространство или НКТ.
- Оборудование для термической обработки:
- Парогенераторы (паровые котлы) и их системы подготовки воды.
- Установки термохимической обработки.
- Теплообменное оборудование (для подогрева нефти на поверхности).
- Системы циркуляции теплоносителя (трубопроводы, насосы).
- Оборудование для физико-химической и механической обработки:
- Установки УЗ- или СВЧ-обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) или ствола.
- Оборудование для микробиологической обработки (для специфических методов).
- Скребки (шаровые, цилиндрические, турбинные) и оборудование для их запуска/приема.
- Гибкие валы (станции привода, катушки, сами валы).
- Системы контроля и автоматики:
- Расходомеры реагентов и теплоносителя.
- Датчики давления (на выкиде насоса, на скважине).
- Датчики температуры (потока, пласта).
- Контроллеры и системы управления дозированием.
- Системы сбора и передачи данных (SCADA).
- Вспомогательное оборудование:
- Насосные агрегаты высокого давления (для промывок, гидродинамического воздействия).
- Фильтры для очистки реагентов и теплоносителя.
- Системы безопасности (предохранительные клапаны, сбросные линии).
2. Область испытаний
Контроль и испытания оборудования проводятся на различных стадиях его жизненного цикла:
- Приемосдаточные испытания:
- Проверка соответствия оборудования техническим условиям и проектной документации после изготовления или перед вводом в эксплуатацию на объекте.
- Проверка заводской сборки, комплектации и паспортных данных.
- Пуско-наладочные испытания:
- Проверка работоспособности отдельных узлов и системы в целом на месте эксплуатации.
- Настройка параметров работы (производительность, давление, температура, уставки автоматики).
- Оценка герметичности системы.
- Эксплуатационный контроль:
- Регулярные плановые осмотры и проверки работоспособности ключевых узлов (насосов, контроллеров, датчиков).
- Контроль основных рабочих параметров (расход реагента, давление впрыска, температура теплоносителя).
- Визуальный контроль состояния оборудования на предмет коррозии, механических повреждений, утечек.
- Поверка и калибровка контрольно-измерительных приборов (КИП).
- Периодические сервисные испытания:
- Углубленная диагностика оборудования после определенного наработки или перед ответственной обработкой (например, испытание насосов на производительность и давление, проверка теплообменных поверхностей на загрязнение).
- Испытания после ремонта или модификации:
- Проверка работоспособности и соответствия паспортным характеристикам после проведения ремонтных работ или внесения изменений в конструкцию.
3. Методы испытаний
Для контроля оборудования применяется широкий спектр методов:
- Визуально-измерительный контроль (ВИК):
- Осмотр на предмет целостности, коррозии, трещин, утечек, состояния сварных швов, крепежа.
- Проверка уровня масла, охлаждающей жидкости.
- Измерение геометрических параметров (люфты, зазоры).
- Контроль рабочих параметров:
- Измерение производительности насосов (объемное или весовое).
- Измерение развиваемого давления (манометры, датчики давления).
- Измерение температуры рабочих сред и узлов оборудования (термометры, термопары, пирометры).
- Контроль расхода реагентов и теплоносителя (расходомеры).
- Проверка потребляемой мощности электродвигателей.
- Проверка параметров СВЧ/УЗ излучателей (мощность, частота).
- Гидравлические (пневматические) испытания:
- Испытания на герметичность и прочность корпусов, трубопроводов, теплообменников, емкостей рабочим давлением или пробным давлением (превышающим рабочее в 1.25-1.5 раза).
- Испытания на функциональность систем автоматики и КИП:
- Проверка срабатывания предохранительных клапанов при заданном давлении.
- Поверка точности показаний датчиков давления, температуры, расхода с помощью эталонных приборов.
- Тестирование алгоритмов работы контроллеров (корректность дозирования по заданной программе, реакция на аварийные сигналы).
- Вибрационная диагностика:
- Измерение уровня вибрации насосных агрегатов и двигателей для выявления дисбаланса, износа подшипников, несоосности.
- Термографический контроль:
- Инфракрасная съемка электрооборудования (контактов, обмоток), теплообменников, паропроводов для выявления перегрева, указывающего на неисправности или потери тепла.
- Контроль качества химических реагентов (косвенно для оборудования дозирования):
- Проверка соответствия закачиваемого реагента спецификации (вязкость, плотность, концентрация активного компонента) для оценки корректности работы дозаторов и смесителей.
4. Испытательное оборудование
Для проведения контроля используются следующие основные типы оборудования:
- Контрольно-измерительные приборы (КИП):
- Манометры, датчики давления различного класса точности и диапазонов.
- Термометры (ртутные, биметаллические), термопары, пирометры, тепловизоры.
- Расходомеры (ротаметры, турбинные, ультразвуковые, электромагнитные, кориолисовые - в зависимости от среды).
- Счетчики объема (мерные баки, счетчики оборотов насосов).
- Амперметры, вольтметры, ваттметры.
- Таймеры, секундомеры.
- Поверочные и калибровочные стенды:
- Гидравлические прессы и насосные установки для создания высокого испытательного давления.
- Калибраторы давления, температуры, расхода.
- Эталонные мерники и весы.
- Диагностическое оборудование:
- Виброметры/виброанализаторы.
- Тепловизоры.
- Ультразвуковые дефектоскопы (для контроля толщины стенок, выявления внутренних дефектов).
- Течеискатели (газовые, галогенные, ультразвуковые).
- Лабораторное оборудование (для контроля качества реагирующих сред):
- Вискозиметры (капиллярные, ротационные).
- Рефрактометры, плотномеры.
- Анализаторы содержания воды, солей, механических примесей.
- Установки для определения температуры застывания нефти, точки помутнения.
- Инструмент:
- Комплекты гаечных ключей, отверток.
- Мерительный инструмент (штангенциркули, микрометры, щупы, рулетки).
- Источники света (фонари, прожекторы).
Заключение
Систематический и грамотный контроль оборудования для борьбы с парафиновыми отложениями, снижения вязкости нефти и интенсификации добычи является неотъемлемой частью технологического процесса. Регулярные испытания и диагностика обеспечивают:
- Безопасность эксплуатации: Предупреждение аварий, связанных с разгерметизацией, перегревом, отказами автоматики.
- Надежность: Минимизация простоев из-за поломок оборудования.
- Эффективность: Гарантия точной дозировки реагентов, поддержания требуемых температурных и гидродинамических режимов, что напрямую влияет на успешность обработки и рост добычи.
- Экономическую целесообразность: Своевременное выявление износа для планового ремонта, предотвращение перерасхода реагентов и энергоносителей из-за неисправностей, увеличение срока службы оборудования.
Реализация комплексной программы контроля с использованием современных методов и оборудования позволяет поддерживать высокий уровень эксплуатационной готовности систем, обеспечивая стабильную и экономически эффективную добычу нефти даже в сложных условиях, связанных с парафинизацией и высокой вязкостью флюидов.
