Oil Wells Hydrate Formation Regularities = Закономірності утворення гідрату нафтових свердловин

Abstract

The paper considers the process of hydrate-paraffin deposits formation in oil wells. Due to the research with the author's specially designed laboratory equipment – an experimental installation containing a technological unit and an information-measuring system, the most favorable pressure-temperature conditions of hydrate formation in a wide range of pressure (0.1–120 MPa) and temperature (from –20 to +80 °C) were determined. The experimental results made it possible to determine the conditions required for hydrate deposits and iron (Fe) oxides in the range of temperature from –15 to +60 °C and pressure from 0 to 60 MPa. These results are confirmed by thermodynamic calculations of the oil-gas-hydrate phase equilibria in the annulus of the well. Data processing was performed using the methods of correlation, dispersion and regression analysis, which allowed comparing the processes of hydrates and iron (Fe) oxides formation in the annulus of oil wells. The results of the study can be used to prevent and eliminate hydrate-paraffin plugs in the downhole equipment of oil wells, and also to determine the operation mode of the well for long-term operation of the downhole equipment without complications, accidents and stops for repair works, which reduces downtime.

У роботі розглянуто процес утворення гідрат-парафінових відкладень у нафтових свердловинах. Завдяки проведенню досліджень за допомогою спеціально розробленого авторського лабораторного обладнання – експериментальної установки, що містить технологічний блок та інформаційно-вимірювальну систему, створені найсприятливіші тиск-температурні умови гідратоутворення в широкому діапазоні тиску (0,1–120 МПа) та температури. (від –20 до +80 °C). Результати експериментів дозволили визначити умови, необхідні для гідратних відкладень і оксидів заліза (Fe) в інтервалі температур від –15 до +60 °C і тиску від 0 до 60 МПа. Ці результати підтверджуються термодинамічними розрахунками нафтогазогідратної фазової рівноваги в затрубному просторі свердловини. Обробку даних проводили методами кореляційного, дисперсійного та регресійного аналізу, що дозволило порівняти процеси утворення гідратів та оксидів заліза (Fe) у затрубному просторі нафтових свердловин. Результати дослідження можуть бути використані для запобігання та усунення гідрат-парафінових пробок у свердловинному обладнанні нафтових свердловин, а також для визначення режиму роботи свердловини для тривалої експлуатації свердловинного обладнання без ускладнень, аварій та зупинок для ремонтні роботи, що скорочує час простою.