Дозировочное устройство для ингибирования скважины

Дозировочное устройство для ингибирования скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти. Цель - повышение эффективности работы за счет обеспечения возможности ингибирования колонны насосно-компрессорных труб ниже пакера, а также за счет увеличения проходной площади, калиброванного канала и сохранения требуемой гидравлической характеристики. Для этого устр-во имеет подпружиненные обратные 9 и дроссельные 10 клапаны, а в пакере 2 выполнены калиброванные каналы 5 для сообщения надпакерного и подпакерного пространства. На входе каналов 5 установлены клапаны 9, а на выходе - клапаны 10. Устр-во также имеет циркуляционный клапан 4, привод которого выполнен в виде пружин, жесткость которых больше жесткости пружин клапанов 9, жесткость пружин клапанов 10 меньше жесткости пружин клапанов 9. Каналы 5 выполнены в виде лабиринтов, что предохраняет их от загрязнения. Диаметры каналов рассчитываются в засисимости с необходимой дозировкой реагента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 Е 21 S 4 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4249361/23-03 (22) 27.05.87 (46) 23.12.89. Бюл. Р 47 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.Д.Кузьмичев и Т.С.Лормидонтова (53) 622.276.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР н 889834, Kfl. Е 21 В 43/00, 1ЭС1.

Авторское свидетельство СССР

Ю 604970, кл. Е 21 В 43/00, 1978.

2 (54) ДОЗИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНГИБИРОВАНИЯ СКВАЖИНИ (57) Изобретение относится к нефтегазодобызающей пром-сти. 11ель - повышение эффективности работы за счет обеспечения возможности ингибирования колонны насосно-компрессорных труб ниже пакера, а также за счет увеличения проходной плоцади, калиброванного канала и сохранения требуемой гидравлической характеристики. Для этого устр-во имеет подпружиненные обратные 9 и дроссельные 10. клапаны, а в

1 530/60

55 пакере 2 выполнены калиброванные каналы 5 для сообщения надпакерного и подпакерного пространства. На входе каналов 5 установлены клапаны 9, а на выходе — клапаны 10. Устр-во также имеет циркуляционный клапан 4, привод которого выполнен в виде пружин, жесткость которых больше жестИзобретение относится к нефтегаэодобываюц ей промышленности и может быть. использовано для ингибирования неф15 тяных и газовых скважин. (ель изобретения — повышение эффективности в работе дозировочного устройства эа счет обеспечения ингибирования колонны насосно-компрессор- 20 ных труб ниже пакера .

На фиг. 1 показано дозиоо .чное устройство, обций вид; на фи . 2 циркуляционный клапан; на фиг.3

25 пакер.

Дозировочное устройство для ингибирования скважины содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 1 с пакером 2, насос 3, циркуляционны 1 клапан 4 с калиброванным каналом 5 и приводом, размеценный на НКТ 1 выше пакера 2, соединяющий межтрубное пространство 6 с внутренним пространством 7 НКТ 1, емкость 8 для ингибитора и соединительные трубопроводы. 35

В пакере 2 размещены подпружиненные обратные 9 и дроссельные 10 клапаны и выполнены калиброванные каналы 11 для сообщения н -пакерного и подпакерного пространств, на входе которых 40 установлены обратные клапаны 9, а на выходе — дроссельные клапаны 10, причем привод циркуляционного клапана 4 выполнен в виде пружин 12, жесткость которых больше жесткости пружин обратных клапанов 9, а жесткость пружин дроссельных клапанов 10 меньше жесткости пружин обратных клапанов

Калиброванный канал 5 циркуляционного клапана - вьполнен в виде лабирин- 50 та 13.

Дозировочное устройство для ингибирования скважины работает следующим образом.

Насосом 3 из емкости 3 нагнетают реагент в подпакерное межколонное гространство - ереэ калиброванные каналы 11 в пакере 2 с установленными кости пружин клапанов 9, а жесткость пружин клапанов 10 мен ь ше жест кости пружин клапанов 9. Каналы 5 выполнены в виде лабиринтов, что предохраняет их от загрязнения. (1иаметры каналов рассчитываются в за висимости с необходимой дозировкой реагента.

1 з.п. ф-лм, 3 ил. в нем двумя клапанами 9 и 10. I:ëàпан 10 настроен таким образом, что перепад давления для его открытия больше перепада давления, создаваемого столбом реагента над ним и предназначен для разобщения надпакерного и подпакерного интервалов межтрубного пространсTBа 6 при проведении операций, связанных с закачкой жидкости через насосно-компрессорные трубы (гидроразрыв пласта, кислотные обраСотки и др.). Клапан 9 является обратным и настроен так, что перепад давления для его закрытия меньше, чем перепад д аления для открытия циркуллционного клапана. Диаметры калиброванных каналов в пакере 2 и в циркуляционном клапане 5 рассчитываются по известным из трубной гидра влики зависимостям в соответствии с необходимой предполагаемой дозировкой реагента.

Для выбранных диаметров калиброванных каналов 11 и 5 соответственно в пакере 2 и клапане 4 определяют экспериментально или рассчитывают по формуле гидравлические характеристики зависимости расход» реагента от перепада давления. !

Цоэирование реагента н насосно компрессорные трубы под пакер проводится на основании гидравлической характеристики калиброванного канала по,давлению нагнетания насоса 3 и контролируется по манометру.

При расходах реагент» больших, чем расход, обеспечивающий перепад давления, необходимый для закрытия обратного клапана 9, дозированная подача реагента осуществляется через циркуляционный клапан -4. При этом дозировка реагента, осуществляемая насосом 3, корректируется по гидравлической характеристике циркуляционного клапана. Исходя иэ оговоренных условий и изменяя уст, новленным на устье скважины насосом 3 давление

153076 нагнетания, осуществляется доэирование реагентов как в надпакерный интервал, так и в подпакерный интервал насосно-компрессорной колонны.

Пример. Опыт проводят на скважине глубиной до 5000 м, дебит порядка 200 мз в сутки, газовый фактор до 300 мз/м, температура на забое 1т0-170 С и пластовое давлениед до 70 МПа. Опыт эксплуатации этой скважины показывает, что верхняя часть колонны насосно-компрессорных труб, а именно интервал, расположенный выше глубины начала разгазирования неф- 15 ти (приблизительно с глубины 2000 м) наиболее подвержен коррозионному разрушению, а отложение асфальтено-смолистых веществ наблюдается по всей длине насосно-компрессорных труб. По- 20 этому ввод ингибитора коррозии через циркуляционный клапан, установленный в интервале интенсивного корроэионного поражения, насосно-компрессорных труб, а ингибиторов отложения асфаль- 25 тено-смолиатых веществ через нижний торец насосно-компрессорной колонны труб является наиболее рациональным и с точки зрения экономии реагента и с точки зрения эффективности его дей- 30 ствия. Исход»я из условий эксплуатации скважин и требуемой дозировки реагента, циркуляционный клапан открывается при перепаде давления, равном 5,0 МПа, а обратный клапан, установленный в

35 верхней части калиброванного канала пакера, закрывается при перепаде давления, равном 3,0 МПа. При перепаде давления $,0 МПа циркуляционный клапан обеспечивает расход реагента 1»

»10 мз/с. Диаметр площади проходного сечения циркуляционного клапана определ муле

45 гдо d — диаметр площади проходного сечения клапана, м; плотность реагента, кг/мз; (. - расход реагента через клапан, мз/с; вР - перепад давления на клапане, Па.

Плотность ингибиторного раствора

p=800 кгlмз, расход реагента Q=1«

«1О мз/с, коэффициент местного со55 противления ияаояна (=6. Тогда, диаметр канала ниркуляционного клапана равен d= 1,67 ° 1О м. Вали расход реагень та при прочих равных условиях составляет Q=2 ° 1О мз/с, то d=-З, 53 ° 10 м.

Раствор ингибитора, применяемого на промыслах, солержит механические примеси, которые могут засорить клапан с малым диаметром площади проходного сечения. Поэтому для повышения работоспособности циркуляционного клапана эа счет увеличенной проходной площади сквозного канала и сохранения требуемой гидравлической характеристики калиброванный канал в циркуляционном клапане выполнен в виде лабиринта, например,зигзагообразным, в виде последовательности угловых соединений, колен и т.д. Каждое из угловых соединений имеет коэффициент местного сопротивления (=3. Тогда для того, чтобы увеличить площадь проходного сечения клапана и калиброванного отверстия до

6 мм необходимо иметь при расходе 1«

«10 м /с суммарный (в формуле, равный 98Ñ. Тогда местное сопротивление представляет собой калиброванный канал диаметром 6 мм, выполненный в виде 330 последовательно соединенных угловых соединений.

Аналогично рассчитывается диаметр проходного канала в пакере. Для условий дозировки Ц=1 ° 10 мз/с при перепаде давления 3,0 МПа диаметр проходного калиЬрованного канала в пакере равен

d=1,41 10 м.

Изготовленные в соответствии с расчетом циркуляционный клапан и пакер проходят стендовые испытания, в результате чего получают их гидравлические характеристики, а именно зависимости расхода реагента от перепада давления. Таким образом, по перепаду давления осуществляется точная дозировка реагента.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность дозирования и значительно сократить расход ингибитора при высокой эффективности его использования. формула иэоЬретения

1. Доэировочное устройство для ингибирования скважины, содержащее колонну насосно-компрессорных труб с пакером, насос, циркуляционный клапан с калиброванным каналом и приводом, размещенный на колонне насосно-компрессорных труб выше пакера и соединяющий межтрубное пространство с внут1530760 ционного клапана выполнен в виде пружин, жесткость которых больше жесткости пружин обратных клапанов, а жесткость пружин дроссельных клапанов меньше жесткости пружин обратных кла па нов .

12

Составитель В.Борискина

Редактор Н.Яцола Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 1376/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 9-35, Раушская наб., д. 4/5

Прои «г«< и «в и«о- «здагельский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101 ренним пространством колонны насоснокомпрессорных труб, емкость для ингибитора, установленную на устье скважины, и соединительные трубопроводы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе за счет обеспечения ингибирования колонны насосно-компрессорных труб ниже пакера, оно снабжено подпружиненными обратными и дроссельными клапанами,в пакере выполнены калиброванные каналы для соо, щения надпакерного и подпа керного пространств, на входе которых установлены обратные клапаны, а на выходедроссельные, причем, привод циркуля2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе циркуляционного клапана за счет увеличения проходной площади калиброванного канала и сохранения требуе" мой гидравлической характеристики, калиброванный канал в циркуляционном клапане выполнен в виде лабиринта,