Процессы добычи нефти часто сопровождаются отложением твердых осадков неорганических веществ, накапливающихся на стенках скважин и подъемных труб, в насосном оборудовании и наземных коммуникациях системы сбора и подготовки нефти. В составе осадков преобладают соли: сульфаты кальция (гипс и ангидрит), карбонаты кальция (кальцит), сульфаты бария (барит), сульфаты стронция (целестин), хлориды натрия (галит или поваренная соль) и другие.
Накопление солей осложняет добычу нефти, приводит к порче дорогостоящего оборудования, трудоемким ремонтным работам, а в итоге - к значительному недобору и потерям нефти. В США убытки от солеотложений в скважинах и нефтепромысловом оборудовании, по оценке ведущего американского специалиста О. Веттера, превышают 1 миллиард долларов ежегодно.
Главный источник выделения солей - вода, добываемая совместно с нефтью. Ее химический состав постоянно меняется по мере выработки запасов нефти, что обусловливает многообразие и изменчивость во времени состава солевых отложений. В нашей стране более 90 % нефти добывается на месторождениях с применением заводнения. Солеотложение отмечено в основном при разработке нефтяных залежей с внутриконтурным заводнением, а также на естественном водонапорном режиме и при использовании некоторых химических реагентов и углекислого газа.
Эффективность мер борьбы с солеотложением при добыче нефти зависит от комплексного подхода к решению данной проблемы. Необходимо знание физико-химических процессов и причин, вызывающих образование и отложение солей в различных условиях залегания нефти и разработки нефтеносных пластов, умение заранее прогнозировать, надежно контролировать и своевременно предотвращать возможное появление солевых осадков в процессе эксплуатации скважин. Особое внимание должно уделяться правильному выбору методов борьбы с отложением солей, позволяющих добиться наибольшей их эффективности в конкретных промысловых условиях с учетом экономической целесообразности.
Отложения солей, возникающие при определенных термодинамических и физико-химических условиях, вызывают снижение надежности оборудования и уменьшение производительности.
В таблице приведены некоторые типичные случаи промысловых отложений, вызванных солеотложением.
Механизм образования солеотложений
Образование солеотложений вызывается пресыщением раствора по отношению к данному соединению. Свойства некоторых неорганических соединений приведены в таблице (в каждом конкретном случае определяющими минеральными компонентами являются одно или два таких соединения).
В следующей таблице приведены основные факторы, влияющие на процесс выпадения солей в промысловых условиях.
Для выявления наиболее существенных причин выпадения и скопления солей на соответствующих нефтепромысловых объектах необходимо проводить специальные физико-химические исследования на каждом конкретном месторождении (залежи).