Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт

Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для термогазохимической обработки призабойной зоны нефтяного пласта.

Одной из проблем, стоящих в настоящее время в данной области техники, является проблема эффективности установок, повышение их КПД и надежности работы.

Известна установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт и освоения эксплуатационных и нагнетательных скважин, включающая термостойкий пакер, забойный парогазогенератор, шлангокабель, электрический нагреватель, насосное оборудование и запорно-регулирующую арматуру и емкости для оперативного запаса и перевозки топлива и воды, отличающаяся тем, что дополнительно содержит станцию контроля и управления процессами, образующую вместе с насосным оборудованием и запорно-регулирующей арматурой единую систему контроля и управления термогазохимическим воздействием на нефтяной пласт, забойный парогазогенератор выполнен разъемным и содержит стационарный корпус, спускаемый на насосно-компрессорных трубах (НКТ) и герметично-разъемно соединяемый с термостойким пакером, и глубинную извлекаемую часть, спускаемую на шлангокабеле, содержащую электрический нагреватель и дистанционные термометры для измерения температуры в камере сгорания забойного парогазогенератора и температуры парогазовой смеси в призабойной зоне, геофизический шлангокабель выполнен из полимерного материала и содержит полый канал для подачи запального топлива, электрические, силовые и сигнальные каналы, емкость для оперативного запаса топлива соединена с всасывающей линией насоса для закачки топлива, нагнетательная линия которого соединена с внутренней полостью НКТ, емкость для оперативного запаса воды соединена с всасывающей линией насоса для закачки воды, нагнетательная линия которого соединена через задвижку с затрубным пространством скважины, регулируемый привод насоса для нагнетания топлива соединен через станцию контроля и управления процессами с дистанционным термометром для измерения температуры в камере сгорания забойного парогазогенератора, регулируемый привод насоса для нагнетания воды соединен с дистанционным термометром для измерения температуры парогазовой смеси в призабойной зоне для регулирования температуры в заданных точках (патент РФ №2363837 от 05.09.2007 г., МПК Е21В 43/24 - прототип).

Указанная установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт и освоения эксплуатационных и нагнетательных скважин работает следующим образом.

Внутренняя полость насосно-компрессорных труб и забоя скважины заполняется расчетным количеством монотоплива, после чего включается в электросеть забойный электронагреватель парогазогнератора и производится электропрогрев корпуса парогазогенератора до температуры 300-600°C. В этом диапазоне температур происходит экзотермическая реакция разложения монотоплива.

По мере роста температуры и давления увеличивается производительность насосов для подачи монотоплива, и при достижении температуры 400°C и выше отключается электропитание забойного электронагревателя парогазогенератора и установка переводится на рабочий режим. Для регулирования температуры парогазовой смеси по затрубному пространству подается вода, которая, попадая в камеру смешения парогазогенератора, снижает ее температуру до заданного значения и поддерживает автоматически в этом режиме.

После закачки расчетного количества парогаза скважину закрывают на пропитку для конденсации паровой фазы и перераспределения флюидов в пласте.

Основными недостатками данной установки являются большие затраты, связанные с трудностями ремонта и обслуживания оборудования, расположенного в скважине, а также подачу монотоплива и воды в забойный парогазогенератор.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности термогазохимического воздействия на нефтяной пласт за счет исключения затрат, связанных с подачей воды и компонентов топлива в парогазогенератор.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт согласно изобретению содержит парогазогенератор, состоящий из смесительной головки, охлаждаемой камеры сгорания и камеры смешения, соединенной с входом турбины турбонасосного агрегата, включающего в себя насос окислителя, насос горючего, насос воды и турбину, служащую для привода насосов, при этом входы насосов соединены с емкостями окислителя, горючего и воды соответственно, а выходы насоса окислителя и насоса горючего соединены со смесительной головкой парогазогенератора, насоса воды - с охлаждающим трактом камеры сгорания, при этом выход турбины соединен с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы, термостойкий пакер, разделяющий внутреннюю полость насосно-компрессорной трубы и затрубное пространство.

В варианте исполнения часть воды, поступающей из насоса воды, подается в смеситель, установленный на выходе турбины турбонасосного агрегата и соединенный с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы.

Предлагаемая конструкция установки для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение эффективности термогазохимического воздействия на нефтяной пласт за счет исключения затрат, связанных с подачей воды и компонентов топлива в парогазогенератор.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема установки для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт, на фиг. 2 - принципиальная схема установки для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт в варианте исполнения.

Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт содержит парогазогенератор 1, состоящий из смесительной головки 2, охлаждаемой камеры сгорания 3 и камеры смешения 4 соединенной с входом турбины турбонасосного агрегата 5, включающего в себя насос окислителя 6, насос горючего 7, насос воды 8 и турбину 9, служащую для привода насосов, причем входы насосов соединены с емкостями окислителя 10, горючего 11 и воды 12 соответственно, а выходы насоса окислителя 6 и насоса горючего 7 соединены со смесительной головкой 2 парогазогенератора 1, насоса воды 8 - с охлаждающим трактом камеры сгорания 3, при этом выход турбины 9 соединен с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы 13, термостойкий пакер 14 разделяющий внутреннюю полость насосно-компрессорной трубы 13 и затрубное пространство.

В варианте исполнения на выходе турбины 9 турбонасосного агрегата 5 установлен смеситель 15, соединенный с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы 13.

Предложенная установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт работает следующим образом.

Работа установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт начинается с подачи компонентов топлива и воды из емкости окислителя 10, емкости горючего 11, емкости воды 12 в смесительную головку 2 и охлаждающий тракт камеры сгорания 3 парогазогенератор 1 соответственно. В камере сгорания 2 парогазогенератора 1 происходит сгорание компонентов топлива.

В камере смешения 4 парогазогенератора 1 полученные высокотемпературные продукты сгорания разбавляются и охлаждаются водой, поступающей из охлаждающего тракта камеры сгорания 3.

Полученный парогаз (смесь продуктов сгорания топлива и водяного пара) приводит в действие турбину 9 турбонасосного агрегата 5, связанную с насосом окислителя 6, насоса горючего 7 и насоса воды 8.

После срабатывания на турбине 9 турбонасосного агрегата 5 парогаз поступает во внутреннюю полость насосно-компрессорной трубы 13. Для предотвращения попадания парогаза в затрубное пространство в скважине установлен термостойкий пакер 14.

После закачки расчетного количества парогаза скважину закрывают на пропитку для конденсации паровой фазы и перераспределения флюидов в пласте.

В варианте исполнения парогаз, поступающий из турбины 9 турбонасосного агрегата 5, подается в смеситель 15, установленный на выходе турбины 9 и соединенный с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы 13, где он разбавляется и охлаждается частью воды, поступающей из насоса воды 8.

Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность термогазохимического воздействия на нефтяной пласт за счет исключения затрат, связанных с подачей воды и компонентов топлива в парогазогенератор.

1. Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт, содержащая парогазогенератор, состоящий из смесительной головки, охлаждаемой камеры сгорания и камеры смешения, соединенной с входом турбины турбонасосного агрегата, включающего в себя насос окислителя, насос горючего, насос воды и турбину, служащую для привода насосов, при этом входы насосов соединены с емкостями окислителя, горючего и воды соответственно, а выходы насоса окислителя и насоса горючего соединены со смесительной головкой парогазогенератора, насоса воды - с охлаждающим трактом камеры сгорания, при этом выход турбины соединен с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы, термостойкий пакер, разделяющий внутреннюю полость насосно-компрессорной трубы и затрубное пространство.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что часть воды, поступающей из насоса воды, подается в смеситель, установленный на выходе турбины турбонасосного агрегата и соединенный с внутренней полостью насосно-компрессорной трубы.