Электроснабжение станции нагрева нефти в скважине от ветроэлектрической установки

Рассмотрена новая технология предупреждения образования асфальтосмолопарафиновых отложений тепловым методом электротермического воздействия на ствол нефтяной скважины с применением ветроэлектрической установки в качестве автономного источника питания. Достоинством данного теплового способа воздействия является его непрерывный характер, что позволяет сохранять пропускное сечение насосно-компрессорных труб постоянным. Представлена схема автономного комплекса для внутрискважинного электропрогрева нефти. В качестве электронагревательного элемента, размещаемого в скважине, может выступать трубчатый или индукционный нагреватель. Нагревательный элемент комплекса может применяться в скважинах, эксплуатируемых фонтанным, газлифтным и механизированным способами, при этом для его установки не требуется проведения капитального ремонта. Определены температура насыщения нефти парафином и ее распределение по глубине скважины. Рассчитано количество теплоты, которое необходимо сообщить скважинной продукции в насосно-компрессорных трубах для обеспечения эффективного режима эксплуатации скважины с учетом динамического состояния системы. Установлены оптимальная глубина расположения нагревательного элемента в скважине и его мощность. Выполнен расчет необходимой мощности ветроэлектрической установки для поддержания заданной температуры в стволе скважины. Проведенные исследования показали, что для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений на стенках насосно-компрессорных труб нефтяных скважин целесообразно использовать проточный электронагреватель, который обеспечивает поддержание средней установившейся температуры по стволу и на устье скважины выше точки начальной кристаллизации асфальтосмолопарафиновых отложений. Применение разработанного электротермического комплекса является актуальным в условиях образования асфальтосмолопарафиновых отложений в стволе скважины на месторождениях, не имеющих подключения к централизованной энергосистеме установки для поддержания заданной температуры в стволе скважины.

1. Ibragimov N. G., Tronov V. P., Guskova I. A. (2010) Theory and Practice of Methods for Controlling Organic Deposits at a Late Stage of the Development of Oil Deposits. Moscow. Neftyanoe Khozyaistvo Publ. 240 (in Russian).

2. Korobov G. Y., Mordvinov V. A. (2017) Study of Adsorption and Desorption of Asphaltene Sediments Inhibitor in the Bottomhole Formation Zone. International Journal of Applied Engineering Research, 12 (2), 267–272.

3. Korobov G. Y., Mordvinov V. A. (2013) Temperature Distribution Along Well Bore. Neftyanoe Khozyaistvo = Oil Industry, (4), 57–59 (in Russian).

4. Morenov V., Leusheva E. (2016) Energy Delivery at Oil and Gas Wells Construction in Regions with Harsh Climate. International Journal of Engineering, 29 (2), 274–279. https://doi.org/10.5829/idosi.ije.2016.29.02b.17.

5. Ivanova L. V., Koshelev V. N., Burov E. A. Asphaltene-Resin-Paraffin Deposits During Production, Transportation and Storage. Neftegazovoe Delo = Oil and Gas Business, 2011, (1), 274–276 (in Russian).

6. Glushchenko V. N., Silin M. A., Gerin Yu. G. (2009) Oil-Field Chemistry. Vol. 5. Prevention and Elimination of AsphalteneResin-Paraffin Deposits. Moscow, Interkontakt Nauka Publ. 475 (in Russian).

7. Ragulin V. V., Ganiev I. M., Voloshin А. I., Latypov О. А. (2003) Development of the Technology of Asphaltene-Resins-Paraffin Sediments Removal from Oil Field Equipment Surface. Neftyanoe Khozyaistvo = Oil Industry (11), 89–91 (in Russian).

8. Struchkov I. A., Rogachev M. K. (2017) Wax Precipitation in Multicomponent Hydrocarbon System. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, (7), 543–553. https://doi.org/10.1007/s13202-016-0276-0.

9. Struchkov I. A., Roschin P. V. (2016) Effect of Light Hydrocarbons on Wax Precipitation. International Journal of Applied Engineering Research, (11), 9058–9062.

10. Kopteva A. V., Malarev V. I. (2018) Studying Thermal Dynamic Processes in an Isolated Type Borehole Electrode Heater for High-Viscosity Oil Extraction. 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), 678–681. https://doi.org/10.1109/EIConRus.2018.8317185.

11. Kopteva A. V., Malarev V. I. (2017) Borehole Electric Steam Generator Electro-Thermal Calculation for High-Viscosity Oil Productive Layers Development. 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 1–4. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2017.8076341.

12. Abramovich B. N., Sychev Yu. A. (2016) Problems of Ensuring Energy Security for Enterprises from Mineral Resources Sector. Zapiski Gornogo instituta = Journal of Mining Institute, 217, 132–139 (in Russian).

13. Gukovskiy Y. L., Sychev Y. A., Pelenev D. N. (2017) The Automatic Correction of Selective Action of Relay Protection System against Single Phase Earth Faults in Electrical Networks of Mining Enterprises. International Journal of Applied Engineering Research, 5 (12), 833–838.

14. Belsky A. A., Korolyov I. A. (2018) Thermal Oil Recovery Method Using Self-Contained Windelectric Sets. Journal of Physics: Conference Series, 1015, 052001. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1015/5/052001.

15. Belsky A. A., Dobush V. S. (2017) Autonomous Electrothermal Facility for Oil Recovery Intensification Fed by Wind Driven Power Unit. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 87, 032006. https://doi.org/10.1088/1755-1315/87/3/032006.

16. Zyrin V. (2018) Electrothermal Complex for Heavy Oil Recovery: Analysis of Operating Parameters. International Journal of Mechanical Engineering and Technology, 9 (11), 1952–1961.

17. Alvarado V., Manrique E. (2010) Enhanced Oil Recovery: an Update Review. Energies, 3 (9), 1529–1575. https://doi.org/10.3390/en3091529.

18. Aleksandrov A. N., Rogachev M. K. (2017) Determination of Temperature of Model Oil Solutions Saturation with Paraffin. Mezhdunarodnyi Nauchno-Issledovatel'skii Zhurnal = International Research Journal, (6), 103–108 (in Russian).

19. Struchkov I. A., Rogachev M. K. (2017) Risk of Wax Precipitation in Oil Well. Natural Resources Research, 26 (1), 67–73. https://doi.org/10.1007/s11053-016-9302-7.

20. Belsky A. A., Dobush V. S. (2017) Autonomous Electrical Heating Facility Supplied by Wind Turbine for Elimination of Oil Wellbore Paraffin Deposits. 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 1–4. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2017.8076256.