Концентрирование природных минерализованных вод с применением электромембранного процесса в целях производства базового солевого раствора для жидкостей глушения в нефтедобывающей отрасли

Ускоренные темпы разработки нефтяных месторождений в РФ и в мире, широкоевнедрение вторичных методов добычи, заводнение пластов, а также выход из строя современем и обводнение определенной части действующего фонда скважин – все этоприводит к росту объема ремонтно-восстановительных работ. В такихусловиях проблема по повышению качества ремонтных работ, а также по исключениювредного влияния на пласт применяемых технологических жидкостей приобретает исключительнуюважность.

Одним из важнейших этапов ремонта скважин является предупреждение переливаскважинной жидкости на устье. Для этих целей применяется глушение скважины жидкостьюнеобходимой плотности.Глушение скважин – наиболее массовый вид воздействия на скважины, который представляет собой комплекс мероприятий по выбору, приготовлению к закачке в скважину специальных жидкостей, обеспечивающих безопасное и безаварийное проведение ремонтных работ. После окончания строительства ипередачи скважины нефтедобывающему предприятию, перед тем, как ввести в эксплуатацию,скважину подвергают операции глушения. Выполняется она с целью проведения спуска вскважину насосного и другого технологического оборудования. В ходе геолого-промысловых работ каждая скважина подвергается глушению не реже одного раза в год из-за необходимости проведения подземных ремонтов, смены насосного оборудования, промывки забоя от загрязнений и т.д.

За последние 20-25 лет проблеме разработки жидкостей глушения(ЖГ) уделялось большое внимание. Анализ литературных данных показывает, что с целью оптимизации процессаремонтно-восстановительных работ в настоящее время зарубежные специалисты уделяютосновное внимание созданию технических средств, обеспечивающих проведение подземныхремонтов без предварительного глушения скважины жидкостью. В РФ вбольшей мере проводится разработка составов технологических жидкостей и технологий ихприменения, не оказывающих отрицательного влияния на коллекторские свойства пласта.Объясняется это тем, что до настоящего времени в РФ нет надежныхтехнических средств для выполнения подземных ремонтов без глушения скважины. Такие средства должны обеспечивать многократную надежную герметизациюскважины на время ремонтов при свободном доступе к зоне продуктивного пласта впроцессе эксплуатации скважины. Конструкторские разработки и опытные образцы таких устройств, создаваемые в РФ, предполагают их установку в стволе скважины, в отличие от образцов зарубежныхфирм, которые в основном предназначены для установления на устье скважины. Вместе стем, даже в США такие устройства внедряют довольно медленно, а объем их применения непревышает 400 шт. в год. Необходимо отметить, что, какие бы совершенныетехнические средства ни были созданы, потребность в технологических жидкостях,способствующих сохранению и восстановлению коллекторских свойств пласта, не снижаются. Кроме того, практически осуществить кардинальные изменения в технологии добычи и ремонта скважин, в обозримом будущем в РФ не представляется возможным, поскольку ведет к полной замене существующей технологии.

В группе жидкостей глушения на водной основе ведущая роль принадлежит водным растворам минеральных солей или чистым рассолам, не содержащим твердой фазы. В настоящее время такие растворы или изготавливаются на солевых станциях (растворных узлах) в районе добычи нефти из привозных солей, или поставляются в готовом (жидком) виде. С одной стороны, это влечет за собой огромные, все увеличивающиеся затраты на транспортировку, с другой – уже происходят необратимые техногенные изменения в пластовых водах из-за дополнительно закачиваемых в СППД объемов солей в растворах, что ведет к экологической катастрофе.

Технология, предлагаемая для концентрирования природных минерализованных вод с применением электромембранного процесса в целях производства базового солевого раствора для жидкостей глушения в нефтедобывающей отрасли, не предполагает революционного изменения технологии добычи и ремонта скважин на промыслах, но при этом лишена большинства недостатков существующих способов изготовления ЖГ с одновременным получением большого количества существенных экономических и экологических преимуществ. Технология апробирована специалистами ЗАО МТ в начале 90-х годов на нефтедобывающем преприятии в режиме опытно-промышленной эксплуатации построенной экспериментальной солевой станции с получением промышленного объема ЖГ с концентрацией солей до 140-170 г/л.

1. Технология электромембранного (электродиализного) концентрирования предполагает использование местных ресурсов (как источников солей) – минерализованных природных сеноманских вод в качестве исходного сырья, что практически исключает из состава затрат траспортные расходы на доставку минеральных солей от поставщиков для изготовления ЖГ.

2. Для обеспечения работы технологии требуется лишь электроэнергия и минимальное количество реагентов для текущего обслуживания.

3. Технология в существенной мере исключает возникновение дальнейших техногенных изменений в окружающей среде.

4. Расчетные затраты на получение ЖГ методом ЭД значительно ниже, чем при обычном способе их изготовления.

5. Исключается выпадение осадка при контакте ЖГ с природной водой, поскольку имеет аналогичный состав.

6. Отсутствие взвешенных частиц в ЖГ, полученной с применением ЭД, снижает возможность необратимой кольматации.

7. Предлагаемый продукт является базовым солевым составом на основе местных природных солей и при необходимости допускает применение различных утяжеляющих и гидрофобизирующих добавок в зависимости от требований к ЖГ по каждой конкретной скважине.