Солеобразование в добывающих газовых скважинах.

Разработка многих нефтяных и газовых месторождений серьезно осложнена выпадением неорганических солей из попутно извлекаемой воды в нефтегазопромысловом оборудовании и в разных зонах продуктивного пласта. Образование неорганических отложений – это процесс выпадения в осадок и накопление осадков малорастворимых неорганических соединений, вызываемый пересыщением раствора по отношению к данному соединению. Под пересыщением понимается что, концентрация соединения в растворе выше равновесной концентрации.

В значительных количествах в составе отложений имеются различные примеси: сульфат стронция (SrS0₄), карбонат стронция (SrСО_з), карбонат бария (ВаСО₃), карбонат магния (MgC0₃), хлорид натрия, сульфат радия. Встречаются механические примеси продукты коррозии (окислы железа Fe₂ O₃, сульфид железа FeS) и др. В призабойной зоне нагнетательных скважин в составе неорганических осадков часто наблюдаются продукты жизнедеятельности бактерий. Отложения чистых сульфатных или углекислых солей встречаются редко. Обычно они представлены смесью основного неорганического компонента с частицами нефти, силикатов, парафина, продуктами коррозии, примесями других солей. Большинство отложений имеет кристаллическую структуру. Процесс их формирования представляет собой массовую кристаллизацию в сложных гидродинамических условиях, в широком интервале температур и пересыщений раствора солями в присутствии большого количества примесей, способных оказывать существенное влияние на характер (свойства) кристаллических осадков. Образование кристаллических неорганических солей как процесс состоит из основных этапов: пересыщение раствора солями; зародышеобразование; рост кристаллов; перекристаллизация. Эти этапы могут протекать либо поочередно, либо одновременно. Пересыщение раствора солями относительно какого-либо компонента связано увеличением концентрации последнего выше равновесной (растворимости). Условием возникновения этого процесса на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях является присутствие минерализованной попутно добываемой воды. Несовместимость утилизируемых вод с пластовыми – одна из главных причин солеотложения на нефтяных и газовых месторождениях России. Рассмотрим основные причины солеотложения на нефтяных и газовых месторождениях. 1. Изменение термодинамических

условий. В этом случае возможно образование карбонатов кальция по двум схемам

(12)

В пластовых водах , и образование СаСО₃ происходит в основном по схеме (11). Следует заметить, что кальцит лучше растворятся в сравнении, с другими неорганическими соля в воде с уменьшением температуры. Например, при температуре 100 ⁰С его равновесная концентрация равна 14 мг/л, то при температуре 0 ⁰С она составляет 85 мг/л.

С падением давления и температуры, из раствора выпадает в осадок СаСО₃, поскольку на направление реакции протекающей по уравнению (11) в большей степени оказывает влияние парциального давления углекислого газа, чем температура. Изменение температуры и давления может привести к перенасыщению растворов относительно сульфатов кальция и бария, причём максимальная растворимость достигается при температуре 40 ⁰С. Дальнейший рост температуры вызывает снижение растворимости гипса, причём растворимость ангидрита снижается сильнее. Зависимость растворимости барита от температуры не столь велика. Следует отметить, что и зависимость равновесных концентраций сульфатов кальция и бария от давления также невелика, хотя как показывает опыт, газовую фазу, и как следствие, пересыщению водно-солевых систем. 2. Изменение химического состава пластовых вод в процессе разработки месторождения может наблюдаться при смешении закачиваемой и пластовой вод даже в условиях их химической совместимости. Это обстоятельство может привести к формированию попутнодобываемой воды совершенно нового состава в сравнении с пластовой. Реальные пластовые воды, закачиваемые и попутно добываемые воды это многокомпонентные водно-солевые составы. Т. о., изменение минерализации попутно добываемой воды в ряде случае ведет к её перенасыщению, и как следствие к появлению неорганических отложений. Следует отметить, что существующие методы прогнозирования не в полной мере учитывают механизм и процессы, протекающие при солеотложении (адсорбция, гидродинамические эффекты и т.д.). В этой связи в промысловой практике в меньшей степени применяются методы предупреждения, а наибольшее распространения нашли методы их удаления