Введение 4
Глава 1. Патентно-информационный поиск 6
1.1 Патентный обзор 6
1.2 Информационный обзор 18
Глава 2. Установка очистки насосно-компрессорных труб от
асфальтосмолопарафиновых отложений на основе торцевого
плазмотрона 32
2.1 Работа устройства 32
2.2. Электрическая схема 34
2.3. Установка плазмотрона на очищаемую трубу 35
2.4. Торцевой плазмотрон 36
Глава 3. Подбор и расчет основных элементов устройства очистки труб от асфальтосмолопарафиновых отложений 41
3.1. Подбор дымососа 41
3.2 Подбор мотор-редуктора 42
3.3 Расчет охлаждения выходного электрода 42
3.4 Расчет ресурса работы электродов 46
3.5 Компьютерное моделирование процесса очистки труб НКТ от АСПО 47
Заключение 51
Список литературы 52
Асфальто-смолистые и парафиновые отложения (АСПО) содержатся в составе нефтей почти во всех нефтедобывающих районах РФ. Химический состав АСПО зависит от свойств добываемой нефти, термо- и гидродинамических условий продуктивных пластов, геологических и физических особенностей, способа разработки и эксплуатации месторождений.
Парафиновые отложения в нефтепромысловом оборудовании формируются в основном вследствие выпадения (кристаллизации) высокомолекулярных углеводородов при снижении температуры потока нефти.
Состав парафиновых отложений зависит от состава нефти и термодинамических условий, при которых формируются отложения. В зависимости от условий кристаллизации состав парафиновых отложений даже в одной скважине весьма разнообразен. Различаются они по содержанию асфальтенов, смол и твердых углеводородов. Нередко парафиновые отложения содержат воду и механические примеси.
На интенсивность парафиновых отложений оказывает влияние обводненность продукции в скважинах.
АСПО снижают производительность скважин, увеличивают износ оборудования, расходы электроэнергии и давление в выкидных линиях. Поэтому борьба с АСПО - актуальная задача при интенсификации добычи нефти.
Методы борьбы с АСПО предусматривают проведение работ по предупреждению выпадения и удалению уже образовавшихся осадков.
Предупреждение образования АСПО достигается нанесением защитных покрытий на поверхности труб и другого оборудования из гидрофильных материалов, а также введением в поток добываемой нефти различных ингибиторов.
Удаление АСПО достигается путем чистки поверхности труб и оборудования механическими скребками, тепловой и химической обработкой продукции скважин.
Многие глубиннонасосные установки, эксплуатируемые в условиях, эксплуатируются в высокопарафинящихся скважинах, где в насосе и трубах откладывается парафин. Применяются различные методы депарафинизации скважин, но наиболее эффективным является химический метод предотвращения отложений парафина с применением ингибиторов. Часто химический метод применяют в сочетании с тепловыми и механическими методами.
В данной работе была разработана установка очистки труб НКТ от асфальтосмолопарафиновых отложений на основе торцевого плазматрона. Плазмотрон был разработан для трубы условным диаметром 70 мм и толщиной стенки 5 мм. Был рассчитан необходимый расход воды для охлаждения электродов и рассчитан ресурс работы электрода, который составил 1388 часов.
Так же было произведено компьютерное моделирование процесса очистки трубы НКТ от АСПО. При толщине АСПО 20 мм, скорость движения кольцевого плазмотрона составляет 0.51 м/мин. Данный скоростной режим обеспечивает удаление основной массы АСПО за один проход.
