Способ сооружения подземного резервуара в вечномерзлых горных породах

Способ сооружения подземного резервуара в вечномерзлых горных породах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к подземному хранению нефтепродуктов в мерзлых породах . Способ включает подачу воды с поверхности земли на забой скважины, оттаивание мерзлых пород и выдачу оттаявшей породы на поверхность в виде пульпы. Отличается тем, что воду подают самотеком, поддерживают уровень воды в скважине постоянным на уровне башмака обсадной колонны регулированием расхода подаваемого сжатого газа, и изменением разноса башмаков рабочих колонн температуру воды поддерживают на уровне температуры ее максимальной плотности. При этом пульпу выдают на поверхность посредством подачи сжатого газа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3187206/03 (22) 18.09.87 (46) 23.08,93, Бюл. N. 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа в народном хозяйстве, подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (72) Ю.П.Бобков, Г.Н.Васяев, Ю.Л.Дементьев, В.В.Коротков, А.Д.Пястолов, П.Н,Семенов и Д.К.Сильвестров (56) Авторское свидетельство СССР

Q 194713, кл. В 65 G 5/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Q 184657, кл, В 65 G 5/00, 1974, (54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ПОДЗЕМНО

ГО РЕЗЕРВУАРА В ВЕЧНОМЕРЗЛЪ|Х ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Предлагаемое . изобретение относится к области подземного хранения нефтепродуктов в районах Крайнего Севера и может быть использовано на предприятиях нефтегазодобывающей промышленности.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение и повышение надежности процесса сооружения подземного резервуара через скважину в толще мерзлых горных пород. Поставленная цель достигается тем, что воду в скважину подают иэ наземного водоисточника самотеком, водогрунтовую пульпу выдают на поверхность с помощью гаэлифта подачей сжатого газа в пульповод выше его башмака, уровень воды в скважине поддерживают постоянным, предпочтительно на отметке башмака обсадной колонны. посредством изменения расхода подаваемого в пульповод сжатого газа, температуру воды в скважине поддерживают преимущественно не выше темпе„„5lJ „„1835380 А1 (57) Изобретение относится к подземному хранению нефтепродуктов в мерзлых породах. Способ включает подачу воды с поверхности земли на забой скважины, оттаивание мерзлых пород и выдачу оттаявшей породы на поверхность в виде пульпы.

Отличается тем, что воду подают самотеком, поддерживают уровень воды в скважине постоянным на уровне башмака обсадной колонны регулированием расхода подаваемого сжатого газа, и изменением разноса башмаков рабочих колонн температуру воды поддерживают на уровне темпаратуры ее максимальной плотности. При этом пульпу выдают на поверхность посредством подачи сжатого газа. 1 ил. ратуры максимальной плотности воды посредством изменения разноса башмаков рабочих колонн водовода и пульповода, Такое распределение температуры по высоте аналогично распределению ее в глубоких водоемах в зимнее время под ледяным покровом, и оно обеспечивает уменьшение по высоте скорости оттаивания мерзлых пород на стенках скважины, а также придание кровле резервуара желаемой устойчивой сводчатой формы.

Способ поясняется чертежом и реализуется в следующей последовательности опе раций.

-При создании подземной полости резервуара циркуляционной прокачкой воды через необсаженный интервал скважины воду из наземного водоема 1 подают по наземному трубопроводу 2 и вертикальному водоводу-межтрубью 3 наружной и внутренней рабочих колонн посредством естествен1035380 ного стока сифонам, для чего скважина 4 и трубопровод 2 предварительно заполняется водой с помощью, например; передвижной мотопомпы 5; затем пода)от с>катый газ, например, воздух н надбашмачное прастранстно пульпанода, н результате чего начинается подъем воды, а после начала оттаивания мерзлого грунта на незакрепленных стенках открытого интервала скважины — подъем см"ñè воды с грунтом-нодагрунтавой пульпы н пульпа)заде 6, н результате уровень воды в скважине пони><ается, вознлкает разность уранией

БОДы ме>)<ду наз8мнь)м воДОемам 1 и скна жиной 4, с увеличением которой в известныхх и р8 38ifB>< (ДО О, l М Па) B03 pBCTBBT расход воды, подаваемой с)лфанам. > ровень воды 7 н скна>кине устанавливается на отметке 8 баш 1Bfкаемага резервуара поддерживают устойчивое распределение температур па линейному закону с повышением температуры ат максимальной HB данный момент вблизи башмаков рабочих колони вадансда

10 и пульпавода 11 до положительной температуры, близкой к 0 С на поверхность нады, как условно показано на чертех<е.

Температуру нады н скважина в полости сааружаемога резерьуара 12 регулиру)от изменением разноса башмаков пульпанада 11 l1 нОДОнОда 10, f1p!1 уне))N !8)nflè pBB) locB (расстояния между башмаками) температурВ н полости повышается и иаабарат, причем vB f< правило башмак пульп анода дал>кгзи быль на одном уронив с башмакам надавода (нулевой разнос башмаков) или ниже ега (положительный разнос).

Так как скорость азтаинания изотропиай меРзлай ПОРОДЫ, HB)1PI1)18P, льДОнасы цен и ОГО песка, прап арциа HBB ьна температуре воды, такое расг)редепеиие температур н полости обеспечивает линейное уменьшение радиуса оттаивания и устойчивую коническу)а форму снаданай части резервуара, Пример. Практическая пригодность предлагаемого ) способа проверена в лабораторныхх условиях на физической модели масштаба 1:100.

Воду подавали н модель скважины,выполненной н мерзлом песке, из бака, установленного на 1,5 м выше модели с расходом 15 л/ч, что в натурнь)х условиях соответствовала расходу 150 м /ч. Подьем пульпы из скважины на нысоту 1,2 M осуществляли по пульповоду посредством эрлифта, для чего лабораторным компрессором подавали окала 100 л/ч сжатога воздуха под давлением 0,15 МПа, причем поддер>кание заданного уровня воды н модели скважины достигали изменением расхода сжатого воздуха, подаваемого в пульпснод.

Подачей воды при температуре пл)ас

10 С с указанным расходом за 2,5 ч н мерзлом песке с начальной температурой минус

5" С была создана полость обьемом 8,9 л высотой 0,78», максимальным диаметром

0,202 м и минимальным диаметром в замке свода окало 0,07 м, Средняя температура воды н полости была ранна внизу плюс

3,2 С, в середине высоты полости пл)ос

2,2 С, а у поверхности воды около плюс

0,1 С, и поддерживалась изменением разноса башмаков пульповода 1)>10 мм и водовода ))> 16 мм от 0,0 м до пл)ос 0,01 м при поддержании постоянного уровня воды н модели на уровне кранли резервуара (башмака обсадной колонны).

Применение предлагаемого способа позволит существенно упростить технологию саару>кения бесшахтного резервуара в дисперсных мерзлых породах с применением B качестве основного энергоемкого агрегата только компрессора сжатого воздуха (предпочтительно мобильного передвижнога с дизельным приводом), или просто использованием сжатого газа например, природного, т.е, пластонал энергии. При зтам отпадает необходимость н стационарном

5 энергоемком насосе для закачки воды в скважину, а при наличии сжатого газа — и в компрессоре. Сооружение подземного резервуара производится по безнапорной . схеме без поддержания избыточного давления н скна>кине над по)зерхностью воды, что резка снижает требования к герметичности резервуара н процессе строительства. а также позволяет не охлаждать в это период обсадну)о колонну, т.е. без применения холадильнаи машины.

Уменьшение числа взаимодействующих агрегатон упрощает технологический процесс сооружения полости и управления им, а также повышает надежность технологии строительства и снижает энергозатраты, 835380

Составитель Ю.Бобков

Техред М.Моргентал

Корректор Л,Пилипенко

Редактор Т.Куркова

Заказ 2974 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

Ф с. р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Способ сооружения подземного резер,вуара в вечномерзлых горных породах, включающий подачу воды с поверхности земли на забой скважины по межтрубному пространству рабочих колонн, оттаивание . мерзлых пород в необсаженном интервале скважины, выдачу оттаявшей породы на поверхность в виде пульпы по центральной рабочей колонне, формирование устойчивого свода кровли резервуара изменением уровня воды в необсаженном интервале скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения технологии сооружения резервуара, воду в скважину подают самотеком, пульпу выдают на поверхность посредством подачи сжа5 того газа в центральную рабочую колонну выше отметки ее башмака, уровень воды в скважине поддерживают постоянным на уровне башмака обсадной колонны регулированием расхода подаваемого сжатого га10 за, и. изменением разноса башмаков рабочих колонн температуру воды поддерживают на уровне температуры ее максимальной плотности,