В данной работе рассмотрен мировой опыт применения ПАВ на стадии эксплуатации газоконденсатных месторождений.
Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, газожидкостной поток, удаление жидкости.
Скопление жидкости на забое и по стволу газовой скважины происходит при неспособности добываемого газа выносить ее из ствола, что может привести к уменьшению срока службы скважины и снижению возможных дебитов. Наиболее эффективным способом удаления скапливающейся в скважинах жидкости является ввод на забой скважины пенообразующих составов на основе поверхностно-активных веществ. Наиболее технологичным в применении стало использование твердых и жидких ПАВ.
ПАВ — поверхностно-активные вещества, снижают поверхностное натяжение на жидкой и твердой поверхности раздела фаз вследствие адсорбции веществ.
Необходимым условием эффективного удаления жидкости с помощью ПАВ является образование на забое скважины пены, представляющей собой дисперсные системы, состоящие из ячеек-пузырьков газа. Обычно газ рассматривается как дисперсная фаза, а жидкость — как непрерывная дисперсионная среда. Разделяющие пузырьки газа жидкие пленки образуют непрерывный пленочный каркас, являющиеся основой пены. В более или менее устойчивом состоянии концентрированные пены могут существовать только при стабилизаторе пен или пенообразователя, который адсорбируясь на поверхности раздела жидкость — газ уменьшает свободную энергию системы и тем самым стремление разрушению пен. Прочность и продолжительность существования пены зависит от свойств пленочного каркаса, определяющегося количеством и природой присутствующего в системе пенообразователя, его поверхностной активностью и способностью образовывать вязкую аморфно- твердую пленку
Выбор ПАВ
Различают три группы ПАВ по их ионным характеристикам: анионоактивные, катионоактивные и неионогенные. К неионогенным ПАВ можно отнести полиооксиэтилированные соединения фенолов и спиртов. Они хорошо растворяются в холодной воде. При нагревании же растворимость снижается, и раствор становится мутным. С сравнение с ионными, неионогенные вызывают меньше проблем, связанных с образованием эмульсии. Анионоактивные ПАВ отлично проявляют себя в водной среде. Данные ПАВ представляют собой пенообразователи неионогенного типа, которые в процессе изготовления подвергаются сульфатированию.
Вспенивание углеводородов происходит с трудом, в частности при отсутствии воды. Жидкости с концентрацией углеводородов более 70–80 % подвергается вспениванию лучше, чем с большей концентрацией.
Методика испытания ПАВ, принятые Горнорудным управлением США
В работе Даннинга был описан ряд простейших методик испытаний, для определения эффективности ПАВ. Нас рис. 1 показана методика испытания, для которой характерно выбор наилучшего ПАВ по наибольшему количеству пены. На рис. 2 показана установка для исследований пенообразующих агентов в статических условиях. На данной установке пенообразующий агент стекает с высоты 90 см, и измеряется высота столба образующей пены по ходу эксперимента.
Рис. 1. Установка Горнорудного управления США для динамического испытания пенообразующих агентов
Рис. 2. Установка Горнорудного управления США для испытания пенообразующих агентов в статических условиях
Литература:
- Алиев З. С., Бондаренко В. В. Руководство по проектированию разработки газовых и газонефтяных месторождений.
- Алиев З. С., Мараков Д. А. Разработка месторождений природных газов: Учебное пособие для вузов. — М.: МАКС Пресс, 2011. — 340 с.
- Алиев З. С., Самуйлова Л. В. Газогидродинамические исследования газовых и газоконденсатных пластов и скважин: Учебное пособие для вузов. — М.: МАКС Пресс, 2011. — 340 с.
- Ширковский А. И. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1987.-309 с.
- Джеймс Ли, Генри В. Никенс, Майкл Уэллс Эксплуатация обводняющихся газовых скважин — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 365 с.
