РУКОВОДСТВО

ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОВОДЯНОЙ СМЕСИ 'МУПС -АЗНИПИНЕФТЬ'

РД - 39 - 3 - 597 - 81

1931 г,

© Азербайджанский государственный научно-ясследова-тедьский и проектный институт нефтяной премиален-ности "АэШШнефть*, 1981

9, кольцевых диамагнитных втулок 3 и постоянных магнитов 5 о полюсным! наконечниками 4, расположенными внутри корпусе магнитной камеры.

Собранная мвгнчтная система помещается в корпус магнитной каморы, закрепляется концевыми опорными переводниками (иг них один сварен любым концом корпуса внутри).

3.7. иагнитнэя камера соединяется с колонной подъемных труб через соединительную муфту I.

З.Э. Постоянные магниты изготовляются в виде втулок из магнитно-твердых сплавов марки ЮН14ДК24Т2 по ГОСТ 17809-72 с оотаточной индукцией Зч * 1,1 * 1,2 Тл,коэрцитивной силой he * (5,8 * 6_t0) • id* A/u.

3.9. К полюсам магните примыкают полюсные наконечники из мягкой стели по ГОСТ 8'*79-70, число которых может колебаться от 8 до 14.

ЗЛО. Отличительная особенность устройстве КУНС заключается в создскии многократных последовательных концентрированных магнитных силовых линий(чередующейся полярностью, обеспечивающих увеличение степени " зэмэгничивзния" частиц.

3.II. Отдельные узлы устройства выполнены цилиндрической формы, обеспечивался равномерное распределение напряженности магнитного поля в раоочеы зазоре и минимальные гидравлические сопротивления при равенстве скорости смеси во всех рабочих зазорах.

Эти конструктивные отличия устройстве типа ЦУПС имеют важное

значение при применении их в скважинах.

Техническая характеристика

З.Х2. У^ксимальная ирдиас».>дитвльвост:> по гааохддкист-ной смеси, н^/ч на более • ........ 30

3.13.    Допускаемая глубина спуске, «••••». не ограничена

3.14.    Уадоимадкное рабочее давлений, •мПа(кГс/оы^) 40(400)

3.15.    Уэксимальная температура рабочей орвды, ........................ 363(90)

3.16.    Характеристика кагнивой системы устройства:

8) марка сплава мав.шта.......... ЮЛ14Д224-Т2

б) напряженность магнитного поля в рабочих ааэо-

рях, А/м........................16,4x10**

3.17.    ОСкий магвитвый поток, Вб ....... . (20С*500)хЮ*

3.18.    Обгзй объем постоянных иегвитов в

устройстве, см³..................... 105

3.19.    Прнооединительнпв ре?ьба - реаьба гладкая труб по ГОСТ-633-63, мм:

а)    для УЛЮ - &/Z*.................. 62

б)    для УЛЮ - 4^е...................100,3

3.20.    Габаритные размеры, мм: е) для УЛЮ - 2^Х/2«

диаметр.......................89,5

длине .......................786

б) для УЛЮ - Ч"

диаметр .......................132,$

длина ....................... 810

3.21. Маоои, иг

о) для МУПС - г¹/г^п................ 18,7

б) для ДОПС - ь" ................ 29,3

3.22. Комплектность В комплект поставки устройстве входят:

е) 14УПС в оборе, шт........... .    .    I

б)    соединительная муфта по ГОСТ 633-63, шт....    2

в)    документация

паспорт, экз................. I

техническое описание и инструкция по эксплуатации (ТО), экз _................. I

Порядок храпения и транспортирования

3.23. Устройства ПУПС в упакованном виде доставляются любым видом транспорта, гарантирующим их полную сохранность.

3.2**. Устройство ДОЛС должно храниться в складских помещениях в упакованном виде или без упаковки не стеллажах.

3.25. При транспортировании и хранении устройство не должно подвергаться резкий ударным воздействиям.

3.26. Не рекомендуется хранение устройства в помещениях, где находятся кислоты, щелочи и другие агрессивные вещества, вредно влияющие на метала.

3.27.    Устройство ДОПС не должно находиться под воздействием прямых солнечных лучей, вблизи нагревательных приборов и сильных электромагнитных полей.

3.28.    При длительном хранении устройстве консервируются по руппи изделий I по 1\£Т 13168-63.

3.29.    Во время хранения запрещается разбирать МУПС на отдел*-*е элементы.

Выбор ыоот8 установки ЛУПС в скважине и на выкидных линиях

3-30. Собранный комплект магнитов с установочными опорами монтируется в патрубке соответствующего размера $ на патрубок.по обоим ковцам наворачиваются соединительные муфты, при помощи которых собранная магнитная система крепптсг и устанавливается соосно о насосно-компреооорными трубами.

3.31.    Устройство ДОПС спускается в скважину, устанавливается в начале отложения содей на любой глубино по оси подъемных труб. Его можно устанавливать как в скважинах у приема глубинного насоса (в наоосных скважинах) или у башмака нэсосно-комлрессорных труб (в компрессорных сквэжпнах), гак и в выкидных линиях и коллекторах.

3.32.    В первом случае рабочее положение устройства МУПС в скважине вертикально (схема расположения в скважине представлена на рис.2,3). ^при этом корпус 4УПС составляет единую систему с колонной подъемных труб. Нефтегазоводяная смесь проходит между магнитами и внутренним диаметром магнитопривода - корпуса устройстве, где подвергается воздействию магнитного поля МУПС.

3.33.    Во втором случае, т.е. б выкидных линиях и коллекторах, ДОПС может быть установлен и горизонтально.

3.34.    Для достижения максимальной эффективности при использовании устройства 14УПС в водонефтяных скважинах необходимо учитывать гидрогеологические условия (степень обводненности горизонта, добиты эксплуатационных скважин, химические свойства воды и

Ар.), преобладающие в разрабатываемом пласте, а также технико-

гис• 2. Схема конструкциг компрессорной скзаживы

I - эксплуатационная колонна; 2 - место установки магнитного устройства; 3 - колонна насосно-компрессорных труб; ч - воздушная линия; 5 - задвижка воздушной дивим; 6 - задвижка выкидной линии

Рже. 3. Схема конструкции гдубинповасосной скважины

I - эксплуатационная колонна; 2 - место установки магнитного устройства; 3 - насос; 4 - насосно-компрессорные трубы; 5 - штанга; 6 - выкидная линия;

7 - станок-качалка

•коодуатацмонные показатели (диаметр труб, глубина подвески, способ эксплуатации, режим откачки а др.) солеобразущей окважмкы.

3.35.    В скважинах, эксплуатирующихся 2*/2'*трубами, солеотдоже-нио, в основном , происходит в нижних частях подвески, следует расположит! устройство МУПС у башмака подъемных труб, интервал охвата подвески МУПСом должен составить порядка 500 м, 8 в ряде случаев, по мере уда^ния от "башмака” труб вверх, оледует расположить второе устройство МУПС.

3.36.    В тех случаях, когда содеотложение происходит в верхних интервалах, в основном, в приустьевой части подсоски, следует расположить устройство МУПС с тем условием, чтобы наиболее усиленные из них охватили верхние интервалы подвески (от глубины начала отложения солей до устьевой частя подвески), а по мере уделения от начала отложения оодей в подъемных трубах - второе устройство МУЛС с той же степенью воздействия с целью борьбы с отложениями солей и

на выкидных линиях оквэжин; интервал охвате подвески УУПСом должен составить соответственно порядка 400-500 м от устья скважины.

3.37.    Извлечение устройства 1ШС и? скважин производится

лишь с целью профилактики, очистки от притянутых ферромагнитных частиц и проверки напряженности магнитного поля, в рабочих зазорах и дополнительного намагничивания лостсднных магнитов, осущестьдяеыо-го обычно один-два раза в год.

3.38.    Для получения высоких магнитных свойств постоянный магнит должен быть намагничен в требуемом направлении до величины индукции. Необходимая для этого напряженность магнитного поля зависят от материала магнит». Чем выие коэрцитивная сила магнита, тем должна быть бодыге намагничивающаяся напряженность.

3.39.    Выбор способа намагничивания магнита зависит от ряда

факторов: формы магнита, конструкции узла устройства 4УПС с постоянным магнитом, материала постоянного магнита, наличия источника питания и т.д.

3.40.    Магнитное поле (для намагничивания ) получается от катушки соленоида, смонтированного в специальном металлическом каркасе. Кэтушкэ соленоида возбуждается постоянным током, который берется от сети значительной мощности (двигателя генератора или выпрямителя мощностью не менее 10 квт, преобразующего переменный ток в постоянный). Лэгниты помешзютоя в катушке соленоида в направлении по отношению к оси цилиндра или имеющими полярность по диаметру магнита.

3.41.    Коэрцитивная сила магнитных элементов после намагничивания измеряется прибором милливеберметр типа U III9 (производства завода "вибратор⁰, г. Ленинград). Этот прибор предназначен для измерения магнитной индукции в мехлолюсном пространстве постоянных магнитов.

3.42.    Напряженность магнитного поля'в рабочем зазоре устройства ПУПС измеряется датчиком Холла.

Организация работ с применением устройства МУ11С

3.43.    Подбираются фонтанно-компрессорные скважины и скважины с глубинными насосами с интенсивными отлохенгем солей в подземном оборудовании, имеющие относительно малый мохремонтный период работы скважины и с глубиной подвески не более 4500 ы.

3.44.    Выбирается соответствующий диаметр ПУПС (в зависимости

от диаметра НКТ) для спуска в скважину.

3.45.    перед списком устройстве МУПС проверяется оборка его. Собранные устройства МЛ1С крепятся посредством прмсэединмтольяого патрубка к насосу или посредством соединительной муфты,устанавдива ют о я в подъемных трубвх и спускаются в скважину, соответственно* на штангах иди НКТ до заданной глубины.

3.46.    При применении устройства МУЛС необходимо вести наблюдения за изменением следующих параметров:

а)    дебит скважины;

б)    обводненность продукции;

в)    буферное (устьевое) давление;

г)    толщина отложения солей на внутренней поверхности наоос-но-компресоорных труб (определяется зтэнгель циркулем);

д)    интервал отложения солей в подъемных трубах и выкидных линиях (определяется визуальным наблюдением);

е)    количество приведших в негодность насосно-компрессорных труб и состояние глубинных васооов;

ж)    межремонтный период работы скважины в связи с оолеобраао-

В0НИОМ.

3.47.    Все данные о работе устройства ЦУЛС должны быть подробно отражены в книгах документации скважин и в специальном журнале наблюдений (табл.2.).

3.48.    При сборке, эксплуатации и ремонте устройства МУИС, руководствуются "Правилами безопасности в нефтегазодобывающей промышленности ", утвержденнымиГосгортехнадзором СССР 31 янверя 1974 года.

Л СКВ Способ эксплуа тации Горизонт »габоВ,и Производительность сква ""*• -3/сут. Тип иягнат-ного устройства Дата спуска ИОГХИТ- вого уо-троВства Глубина спуска дяфга. Диаметр лифта, нефть вода и I 2 3 4 5 Ь / |в . . У 10 Н

•о

Способ борьбы с солеот-лсженяем до □рыменеидя иуис	Межреыэкпыа период работы скважин, дни		Интервал отложения солей, и				примечание
	дс применения ЫУиС	после применения ыУ|£	в насосно-компрессорных трубах		в насосных штангах
			доприенония МУ ПС	менения муии	до гршсне- 1С1Я юис	йенекня мУиС
II	12	13	J14	13 ...	1Ь	17	ia _

4. ИССЛЕДОВАНИИ ТОРМОЗЯЩЕГО ДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО НОЛЯ НА ОСАВДШЕ СОЛЕЙ ПЛАСТОВЫХ ВОД НЕЙТЯШХ ГОРИЗОНТОВ

В отличие от ранее проведенных исследований, опыты по магнитной обраиотко пластовых вод проводились в лабораторных условиях на модели, имитирующей скважину, а также непосредственно з действующих нефтяиых скважинах [l,2] .

Лабораторные исследования

4.1.    Экспериментальное исследование влияния магнитного поля (МП) на процесс кристаллизации и выпадения карбонатов и сульфатов щелочно-земельных элементов из пластовых вод проводилось на установке, оборудованной однорядным лифтом (рис.4), который обеспечивал осуществление интенсивной аэрации жидкости и визуальное наблюдение за выпадением осадков.

4.2.    Внутри лифто, по пути движения жидкости, установлены образцы, изготовленные из стали марки "Д" для изучения процесса кристаллизации солей, и постоянные магниты, изготовленные из сплава Ш4ДК24-Т2, коэрцитивной силой Нс^Я'Ю⁴ А/м и остаточной инду*. цией Вч=1,1 Тл длг. создания магнитного поля.

4.3.    Микрокомпрессор типа MK-I служил для подачи воздуха в "окважину" Количество воздуха, поступающего в “скважину", измерялось флютометром.

4.4.    Исследования влияния МП на процесс кристаллизации проводились при интенсивной аэрации и возмущении жидкости воздухом. Образование осадка на стэльнмх образцах, помещенных в потоке жидкости, наблюдалось во всех опытах.

4.5.    Каждый цикл опытов состоял из двух этапов. На первом этапе опыт проводился на необработанной (исходной) Пластовой воде,

УТВВРХЛАЮ

Первый Заместитель Министра

нефтяной промышленности

^yJUk>

" ОЪ • 03    1°8/    г.

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ НЕФТЕГАЭПВОДЯНОЙ ОМЕОИ "МУВС-АзКИПННЕга"

рд -39-3-SW-U

НАСТОЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РАЗРАБОТАН:

Ордена Трудового Красного Знамени Азербайджанским государственным научно-исследовательским и проектным институтом нефтяной промышленности (АэШШиефть)

Директор института    *)/    М.К.Оеид-Рэв

Ответственные исполнители:    I

От.научный сотрудник    Лл.М.Агвлвро!

°ем.директора    _L    \и„..    Jj    И.Н.Алиев

Завотделом организации и    ^с'ч^/^

внедрения НТР    Р.Р.Рахманов

СОГЛАСОВАН^:

Начальник Упрнеф^егэаодобычи Начальник Техничоск.го Управления

Рис. 4. Схема лабораторной установки

I, II - баллоны; 2 - трубка; 3 - устройство для измерения магнитной восприимчивости; 4 - магнит;

5 - цилиндрическая емкость; 6 - подъемный лифт;

7 - пластинка; 8, 10 - вьшиды; 9 - микроиомпрессор

РУКОВОДЯЩИМ Д^ПКУМЕИТ

руководство

DO ПНШЕНШВ НЕВОДА МАГНИТНОЙ ПБРАЕПЩИ НЕ^ГАЭОВОДЯйОЙ СНЕСИ "НУЛС-АвНИПИнвфть"

РД 39 - 3-597-в1

Вводятся впервые

Прмкозом Ыинпгтерзтва нефтяное промышленности

от 19 октября 1981 № 56С

Срок введения установлен о декабря X^Q3i г.

В нестоящей руководстве опасенс применение методе ипгнит-ной обработки нефтегеэоводямой скоси магнитном устройством НУПС-ЛэНИПИнефть, предназначенным для предотвращения отложения оолеЯ в нертепромыоловом оборудовании в нефтяных и водяных скэяжинох (специального назначения).

Приедены конструкция, техническая характвростиьд и иетоди-ка расчета МУПС-АзГ ’.ПИнзфть, указаны место установки ИУПСэ в скважине и выкидных линиях, способ эксплуатации и методы, определяющие эффективность применения ЯУПС.

1, ОВДЕ аОЖ>Ж?ЧКЯ

Руководство следует применять в следующих случаях:

-    ори составлении технологических схем и проектов разработки нефтяных месторождении, Праду cuaspv.во юлах применимые метода борьба о отложеыииыи солей в связи о высокой обводненчостьз пластовых кидкоотей я наличием я них солей;

-    при составлении проектов не обустройство нефтяных uentn-

рожден:*.в с применением новых методов по борьбе о отдожевиями совей;

-при монтаже, транспортировке и хранении ИУПСа.

2. ОСОБЕННОСТИ ЭКЫШАТАЦИК С0ДЕ0БРАЗЛШХ НЕФМШ СКВШН

2.1* На нефтяных месторождениях Азербайджана, находящихся в поздней стадии разработан, и нэ аналогичных месторождениях других вефтпных рзаоноа, вследствие высокой обводяевнозти нефтяных залежей с определенные химическим соотсвом пластовых год при высокой значении их карбонатной жесткоотн, наблюдвотоь процесс интенсивного отложения содей в подъелнчх труоех скважин и коммуникациях коллекторной системы,

2.2.    Интенсивность выпадания солей и отложения их в нефтепромысловом оборудовании во многих случаях аявисиг от ирисут -ствия в ианерэяизовашшх пластовых водах и рьстворенном состоянии различных солей и агрессивных газов.

2.3.    Охложенил неорганических солей имеют место в компрессорных и гдуоиннонэсосных скважинах, а также в скважинах, эксплуатируемых элсктроцентробежными насосами - ЗЦН.

2.4.    Дебит жидкости по солеобразующим скважинам изменяется в предедах(50 * 70С)м⁵/сут. и более (в компрессорных скважинвх

и скважина!,эксплетируемых ЭЦП) и(5 + 150]м*/сут.(в глубиннонасос-иых скважинах); в то же время процент обводчонностм продукции скважин колеолетсл от 9С до 95£.

2.5.    Лизино- химическая характеристика пластовых вод следую-

van: сб*я жесткость or I-t* до 532,6 мг.зкв/л; карбонатная жесткости - от 5,7 до 62,5 мг.экь/л; co4ep4at.no хлор-ионэ изменяйся в пределах э* 617,4 до 4531,1 мг.зпв/д, 8 жедеээ-оъ 57.6 до 265,3 мг.экъ/Гщ общее оодержаняо оолер этих вед чэгеняатся от 10,8 до 168.5 г/л; величава pH « 6,2 * 8,5; скорость коррозии исследуемых вод составляет(с,92 ❖ 2,37^г/^и . ч).

2.6,    Выпадения иолей яа нофтегаэоюдяной смеси и отложение их в подъемных трубах компрессорных скважин вызывает веоьма чаотые остановка скважин для эъеиы в ни х засоленных труб. Причем толщина слоя солей на внутренней поверхности труб достиг-зит сто:.ъ эночи-тедмых роверов, что лрв^тячеокп плож.дь авоСодвого евченжя труб аыачвтвяьно уменьшается в происходит лак;игривание.

2.7.    Процесс отложении* од ей предстевляется в следующем виде: про поетьдягяия жждвоотв в призабойную зону скважин резко изменяется феаово* рэ вшжестс > омичапцееся от пластовых условий. В стволе жвекиь з^оиоходит пыдеденме агргооивчой углекислоты из дяфтярусмого «tJMiju, что пригодшт к распаду оикзрбонатэв кальция в

магния и отложению их на стенках подъемных труб.

Схеме, процесса разложения бикарбонатов в подъемных трубах сев *1жмн имеет вид:

Са (HCQyb = ^{Са со}*+ С°*+ М

Му(НСОф zzr Му СО, +CQ* + HsO

В оснолиом зто явление имеет места при эксплуатации горизонтов о определенный хишмесвим соотавом пластовых вод при условии, когда илестовые воды отличаются также значительной вторичной щелочностью, при содержание бшеарбонатных ионов свыие 0,122£, а кальциевого ионе 0.1< и рыме.

2,b. Произведенные многочисленны» хииичепкие анализы солей 'свыше 40 образцов', отложизашхся на поверхн-^,лти труб, приведены в таблице I.

твблмцэ I

Месторождение Содоржоние компонентов,^ Со SO. StOf JU //уса СаСО, Балехоны-Сабун- чи-Раыаьы 2,09 1,66 4,4П 3.12 84,53 Cypaxaubi-itepa- Чухур 0,38 1,70 1,60 М5 87,10 лела Стврал, Кале 2,ь7 I,4b 2,60 _ 3,03 69,23 СИ800 И СК8Я моноклиналь - 2,OS i 3,4b 1.35 4,28 82,57

2.9* Содержание только углекислых попей кальция и погнан в отложившихся солях поставляет c6,b5-f ?2,26£.

2.Ю.Осадки углекислых солей, отдагаюмхея р подъемных трубах скважин, в выкидных лин.гях и промысловых коллекторах, имеют различную структуру: осадки в виде тонкой корки или порошкообразные, рыхлослоистые и кемнеосразные. Осадки в виде корки проницаемые и легко удаляются. Такие осадки, как карбонат кальция, откладываются в кристаллической вида.

2.II. В скважинах объединения " Азнефть" и других нефтяных

e

месторождений Союза осадки на стенках труб, в основном, встречаются камнеобразные. 0<г *рудно поддаются удалению механический способом и обработке различимый химическими реагентами.

2.12.    Отложение солей сокращает межремонтний период работы скважии(иногда до 20 } 23 дней), требует проведения ремонтно-г.рэ-фидактическнх и трудоемких работ по очистке заселенных труб или частой их замены.

2.13.    Борьба с солеотдоыенмем ъ трусах при нефтедобыче путем применения Сеэреактивных методов позволяет подучить значительный технико-экономический эффект и сэкономить большие средства.

2.14.    Ввиду простоты применяемых безреагентных методов и удобства их в эксплуатации наибольший интерес представляет магнитный метод обработки нефтегаэоводяной смеси, который осуществляется пру помощи МУПС-АзШМнефть.

2,13. иУПС-АэНИЛИвефть испытан и внедрен на промыслах объединения "Азнефть", принят ведомственной комиссией ШШ и рекомендован для мирового внедрения в нефтедобыче.

3. 11*ШТВД УСТРОЙСТВО ПРОТИВ ВУИС-АзКИПИаефть

Назначение

3.1. Устройство ВУПС предназначено для борьбы с карсонатнсй жесткостью, образующей осадки на внутренних поверхностях подъемных труб и выкидных линиях в обводненных нефтяных скважинах при различных способах эксплуатации скважина таки? в водяячх скважинах специального назначения.

5.2. ПУПС применяемся б свяажиндг и обводненностью дс 90% и с содержанием карбонатных и сульфатных солей а жидкости до 150 г/л.

Прияцип действия

3.3.    Принцип действия МУПС ocjoba:/ эр физической явлении, за-Клгзчаюшемся в воздействии цагя*гного иодя ня соли, растворонные в

воде₀ и изменении в силу этого воздействия структурных свойств всего раствора, приводящих н тому, что замедляется рост кристаллов и уяеиьгеется образова шэ твердых осадков на стенках подъемных труб. Седи кальция и магния уже не осаждаются на внутренних станках подъемных труб в видо твердого кристалла и выносятся потоком смеси в виде мелкодисперсного кристаллического "шлема" (размеры частиц которого не превышают одного микрона) на поверхность, что, в свою очооедь, приводит к эффективности магнитной обработки.

5.4.    Магнитная обработка продукции водонефтяных скважин при достаточно обоснованном зыборе параметров устройства МУЛС в режима их рабст даст возможность значительно уменьшить отложпния солей.

Конструкция

3.5.    Общий вид МУПС^Х) показан на рис.1.

МУЛС состоит, в основном, из магнитной камеры и соединительной муфты.

3.6.    Магнитная камера устройства состоит из корпуса 6, концевых опорных переводников 2 и 8, кодец: контрящего 7 и зажимного

^Разработано по авторскому свидетельству Ш 271456 от 23.03.70г.