Способ эксплуатации подземного резервуара в вечномерзлых породах

Способ эксплуатации подземного резервуара в вечномерзлых породах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ведению буровых работ в условиях распространения многолетнемерзлых пород. Цель-повышение эффективности эксплуатации подземных резервуаров (ПР) при захоронении в них отработанных буровых растворов (Р) за счет предотвращения растепления свода ПР и одновременного оборотного водоснабжения . По контуру ПР и над ПР в своде последнего бурят контрольные скважины. На забоях скважин определяют температуру (Т) до начала закачки и значения критических Т, соответствующих началу растапливания свода ПР. Закачку буровых Р осуществляют г гриодически. В каждом периоде закачку Р осуществляют до достижения из забочх скважин критических Т. Выдерживают Р до его осветления и осветленную часть откачивают на поверхность. Оставшуюся часть Р выдерживают до его полного замерзания v достижения Т на забоях контрольных скважин , равных первоначальным. После этого возобнавляют закачку бурового Р. 4 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s В 65 G 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4488578/03 (22) 03.10.88 (46) 15.01.91, Бюл. М 2 (71) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Печорнипинефть" (72) В.Ф.Буслаев, А.С.Умняхин, П.И.Яковлев и А.А.Иовлев (53) 622.692.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1188185, кл. С 09 К 7/02, 1984.

Подземные хранилища нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов. — М., 1985, с. 15-16. (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕ,:

НОГО РЕЗЕРВУАРА В BE×HÎMÅPÇËÛX

ПОРОДАХ (57) Изобретение относится к ведению буровых работ в условиях распространения многолетнемерзлых пород. Цель — повышение

Изобретение относится к технике для ведения буровых работ в условиях распространения многолетнемерзлых пород. а более конкретно к проблемам охраны окружающей среды, водоснабжения, утилизации отходов и хранения буровых расгворов, Цель изобретения — повышение эффективности эксплуатации подземного захоронения отработанных буровых сточных вод в процессе бурения резервуаров при захоронении в них отработанных с воэможностью одновременного оборотного водоснабжения буровых растворов за счет предотвращения растепления свода резервуара и одновременного оборотного водоснабжения.. Ы 1620391 А1 эффективности эксплуатации подземных резервуаров (ПР) при захоронении в них отработанных буровых растворов (P) за счет предотвращения растепления свода ПР и одновременного оборотного водоснабжения, По контуру ПР и над ПР в своде послсднего бурят контрольные скважины, На забоях скважин определяют температуру(T) до начала закачки и значения критических Т, соответствующих началу растапливания свода ПР. Закачку буровых P осуществляют

".:--риодически. В каждом периоде закачку Р осуществляют до достижения на забоях скважин критических Т. Выдерживают Р до его осветления и осветленную часть откачивают на поверхность. Оставшуюся часть Р выдерживают до его полного замерзания и достижения Т на забоях контрольных скважин, равных первоначальным. После этого воэобнавляют закачку бурового P. 4 ил.

На фиг.1 представлен подземный резервуар в многолетнемерзлых породах, разрез; на фиг.2 — конструкция нагнетательной скважины; на фиг.3 — конструкция добывающей скважины; на фиг.4 — размещение нагнетательной, добывающей и контрольных скважин, вид в плане.

В многолетнемерзлых породах 1 пробурены две вертикальные скважины — нагнетательная 2 и эксплуатационная 3, забои которых находятся в интервале сплошной льдистости 4 и сообщаются с помощью резервуара 5. Коснтрукция нагнетательной скважины состоит из вертикального участка (ствола) 6, участка (ствола) 7 набора угла и горизонтального участка (ствола) 8, в кото1620391 рых соответственно размещены охлаждаемое направление (ствол) 9, термоиэолированные насосно-компрессорные трубы (HKT) 10, искривленная труба 11, рассеиватель 12 с центром 13, Конструкция эксплуатационной вертикальной скважины 3 обустроена охлаждаемым направлением (стволом) 14, теплоизолированными НКТ 15 и HKT 16. Контуры, т,е, свод 17 и поверхности 18 резервуара 5 ограничены контрольными скважинами 19 и 20, на забое которых установлены датчики 21 температуры.

Способ осуществляется следующим образом.

Определяют участок заложения подземного резервуара путем бурения исследовательских скважин с отбором керна на глубину не более подошвы залегания многолетнемерзлых пород, Результаты исследований используются также для определения местоположения куста, а сами скважины в дальнейшем могут быть переведены в эксплуатационную 3, нагнетательную 2 или в контрольную скважины 19..

Осуществляют выбор интервала и глубины залегания резервуара. Предпочтение отдают интервалам залегания чистого льда, льдистых и высокольдистых пород 4, содержащим минимальное количество негабаритных и кальматирующих включений и создающим при оттаивании изолированное пространство. Нагнетательную скважину 2 при наличии просадочных пород на устье снабжают охлаждаемым стволом 6, например воздушноконвективным. Скважину 2 обсаживают колонной и вращательным способом с использованием укороченных винтовых двигателей и кривого переводника трубы 11 бурят участок 7 набора угла и горизонтальный участок 8 в направлении по азимуту местозаложения добывающей скважины 3. Для предупреждения преждевременного размыва стволов 7 и 8 и обеспечения проектной траектории бурение ведут на охлажденном растворе. После пересечения или приближения горизонтального ствола 8 и добывающей скважины 3 в нагнетательную скважину опускают НКТ с рассеивателем 12, а в верхней части для предупреждения растепления и развития термокарста в интервале залегания просадочных пород устанавливают теплоизолированные НКТ 10. Рассеиватель 12 спускают до забоя, а колонны НКТ через ведущую трубу и вертлюг соединяют с паропроводом, после чего в НКТ подают пар и осуществляют таяние льда и образование каверны, для чего производят последовательное перемещение колонны от добывающей скважины 3 к нагревательной 2 с образованием подземного резервуара, заполненного талой водой и конденсатом.

Добывающую скважину 3 оснащают охлаждаемым стволом 14, обсаживают колонной и цементируют, опускают на максимальную глубину

HKT 16 и теплоиэолированные НКТ 15. Осуществляют добычу воды, например, с помощью эрлифта с закачкой воздуха в НКТ и подъемом водно-воздушной смеси через за10 трубное пространство. Воду используют

55 для оборотного водоснабжения буровой.

Для контроля за образованием резервуара и его размерами в контрольные скважины 19 и 20 спукают датчики 2", температуры, например, основанные на замыкании водой электрической цепи с загоранием сигнальной лампочки на поверхности. Контрольные скважины 19 и 20 бурят в "сухую", без заполнения жидкостью, В случае появления жидкости в скважине, вызванной растеплением и расширением границ резервуара 5 в стороны и вверх, жидкость замыкает цепи, и сигнальная лампочка, расположенная в помещении мастера, загорается, следовательно, необходимо прекратить работы по закачке пара или отработанного бурового раствора, жидкости, воздуха и дать воэможность за счет обратного промерзания (вследствие залегания вокруг резервуара большого обьема пород с отрицательными температурами) сократить размеры резервуара. Размеры резервуара определяются с учетом предполагаемого обьема захоронения отработанных буровых сточных вод на весь период бурения куста.

После откачки жидкости из резервуара в нагнетательную скважину 2 эакачивают буровые сточные воды, обработанны; реагентами — коагуляторами, например сернокислым алюминием, после отстоя и осветления жидкости ее откачивают Hs добывающей скважины 3 и используют на технические нужды, При интенсивной наработке бурового раствооа резервуар 5 используют для хранения бурового раство-. ра с последующим его применением.

После окончания бурения куста сточные воды и твердые остатки подвергаются обратному промерзанию и замораживаются, а в нагнетательной и добывающей скважинах после извлечения НКТ и теплоизолированных НКТ 10 устанавливают цементные мосты.

Пример. На Бованенковском месторождении полуострова: Ямал рядом с кустом скважин осуществляли бурение исследовательских скважин глубиной 400 м на расстояниии 50 м друг. от друга, На глубине 100 — 120 м обнаружены пласты с льдистостью 95 . Исследовательские скважины перевели в на1620391 гнетательную 2 и добывающую 3. На равном расстоянии от скважины 1 и 2 пробурили контрольные скважины 10 и 20, причем расстояния между крайними скважинами 50 м, а глубина 120 м.

Глубина центральной контрольной скважины 95 м, т,е. выше кровли высокольдистого пласта. Нагнетательную и добывающую скважины при наличии просадочных пород на устье снабдили охлаждаемым направлением, например с воздушно-конвективным, охлаждением

НВО-55/83 — 00 конструкции Печорнипинефть. При сооружении резервуара в пробуренные скважины подавали пар с температурой 150 С и давлением 0,3 МПа, Данные параметры позволяли поддерживать высокие темпы сооружения резервуара..По аналогии сооружения резервуаров для хранения нефтепродуктов срок строительства резервуара составил 10 дней. В связи с тем, что по предлагаемому способу требуются технологические остановки процесса отвода буровых сточных вод (растеп. ление окружающего массива), сооружали два резервуара меньшей емкости, что давало возможность не останавливать процесс отвода буровых сточных вод, а переключать с одного резервуара на другой, Б праце"..се бурения буровой растаор подавали с температурой б-10ОС. При срабатызании датчика температуры закачивание буровых сточн, вод останавливали примерно на двое сутс .,,то достаточно для замерза:;и;; буро:t х шламов. В это время закачку производили во второй резервуар. При срабатывании датчиков температуры на этом резервуаре откачивание буровых сточных вод производили в первый резервуар, а во втором происходило замерзание буровых шламав, Емкость этих резервуаров рассчитали на полный объем захоронения буровых шламов от бурения куста. После бурения куста данные резервуары полностью заполнили

5 буровыми сточными водами, которые через определвнное время смерзлись с окружающими породами, резервуары превратились в толщу мерзлых пород, сливаясь с окружающими мерзлыми породами.

10 Формула изобретения

Способ эксплуатации подземного резервуара в вечномерэлых породах, включающий закачку по одним скважинам в резервуар жидкости, отстаивание ее в ре15 зервуаре и откачивание из резервуара по другим скважинам, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации подземных резервуаров при захоронении в них отработанных буровых

20 растворов за счет предотвращения растепления свода резервуара и одновременного оборотного водоснабжения, по контуру резервуара и над резервуаром в своде последнего бурят контрольные скважины, 25 определяют на забоях указанных скважин температуру до начала закачки и значения критических температур, соответствующие началу растепления свода резервуара, а закачку буровых оастворов с"..ótuâñTanëtoò пе30 . идически, при это закачку р".створе каждом периоде осуществ, яют до ..,остижения на забоях скважин критически;; темг.-.— р."-:. -ур, после чего рас" вор выдер ивают до его осветления и осветленную част откачи35 вают на гoBGpxHocTb, а зстг:шуюся часть раствора выдер.кивают до его полного замерзания и достижения температур на забоях контрольных скважин, равных первоначальным, после чего закачку буро40 вого раствора возобновляют.

1620391

f1

В

12

12

Составитель Н.Руденко

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Äåì÷èê

Заказ 4215 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101