Способ теплоизоляции нагнетательной колонны в термоинжекционной скважине

Способ теплоизоляции нагнетательной колонны в термоинжекционной скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Л. М. Матвеенко

1 (72) Автор изобретения

Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности л " t (71) Заявитель с

1 (54) СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ КОЛОННЫ ТЕ ОИН ЕК11ИОННОй СК А ИНЕ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а точнее к технологии нагнетания теплоносителей в нефтяные пласты.

Закачка в нефтяной пласт теплонбси=

5 телей производится по нагнетательной колонне, спущенной в термоинжекционную скважину.

0ля снижения потерь тепла иэ сква жины в окружающей массив пользуются различными способами и устройствами удаляют жидкость из пространства между нагнетательной и обсадной колоннаМи, нагнетательную колонну сажают на йа« кер, заполняют межколонное пространство слаботеплопрово диыми материалами и т. д.11) Известен способ уменьшения потерь тепла путем эаполненйя пространства за нагнетательной колонной слаботеплопроводными газами и нанесение на наружную поверхность нагнетательной колонны слабоизлуче.ющего покрытия f 2).

:с2

Слабоизлучающее покрытие на поверхности нагнетательной колонны уменьшает потери тепла от излучения, и слаботеплопроводный газ уменьшает потери тепла за счет низкого коэффициента теплопроводностИ газа.

Однако потери тепла при применении атого способа остаются высокими (от

40% в начальный период нагнетания теплоносителя до 10 через год). Средняя величина потерь тепла при применении известного способа составляет 15-25% .от общего количества тепла, подаваемого в термоинжекционную скважину. Это объясняется тем, что величина коаффициента ослабления в газах настолько мала, что практически газы совершенно проницаемы для теплового излучения.

Пель изобретения - повышение эффективности за счет уменьшения потерь тепла.

Это достигается тем, что газ запыляют микрочастицами с зеркально отражающей поверхностью.

3 . 7172

Подобная среда, окружающая нвгне татепьную колонну, отражает тепловое — "Излучение, йсходящее от поверхности ,нагнетательной колонны, чем обеспечивается уменьшение потерь тепла от из5 лучения., Прострвйственную плотность энергии отраженного излучения для частицы с гладкой поверхностью можно определить из формулы с .1= J —— о4,, где Jo — пространственная плотность энергии па дающего излучения;

c3 — радиус частицы; 15 р - координата.

Известно, что если излучающую поверхность окружить одним экраном, то— интенсивность прошедшего сквозь него излучения будет уменьшена в два раза, 20

Дпя того, чтобы тако" экран бып образован вокруг нвгнетательной колонны мйкрочастицами с зеркально отражающей поверхностью, взвешенйыми в газе, необходима определенная концентрация частиц в газе. Эту концентрацию нужно пай-:

l тй расчетным путем, задавшись пр4двари/ тежно средним размером частиц, иэ условия, чтобы первичный пучок падающего излучения отражался частицами.

Известно, что наиболее устойчивые пыли характеризуются размером частиц

0,1 — 100 мкм, или,в среднем, 50 мкм .

На ширине 1 см вплотную уместится

1: 5.10 =200 частиц. Чтобы избежать З5

3 коагупяции, возьмем по ширине не 200, а 20 частиц. Тогда для заполнения в газе просветов необходимо по толщине заколонного пространства иметь минимум

" 10 частиц, а при плотности 20 частиц 40 ча 1 см в одном кубическом сантиметре будет 20х20х20= 8000 частиц, что

„ значительно больше Минимума, йри.ко- тором частицы образуют один экран.

Обьем одной частицы4 - Ь 65 5 10 смЬ, д ly ° . ° а объем 8000частйц 524 ° 10 см . Тогда при удельном весе материала пыли: = 1 г/см искомая ее концентрация

Ь составляет 524 r на каждый кубометр 59 газа, в при »= 1,5 г/см искомая концентрация составляет 786 г на каждый кубометр газа.

Микрочастицы с зеркально отражающей поверхностью можно получить из стекловолокна, вермикулита — зернистой сыпучей массы золотистого цвета, асбозонолита — чешуек и колонны светлоэолотистого цвета.

91 . 4

Запыление газа микрочастицами с зеркально отражающей поверхностью можно производить в процессе закачки газа в пространство, окружающее нагнетатель- ную колонну. Дпя этого в линию нагнета ния газа дозатором подают пыль, состоящую из микрочастиц с зеркально отражающей поверхностью.

Для поддержания пыли во взвешенном состоянии в закопонном пространстве на поверхности, скважины устанавливают воздушный циркупяционный насос, всасывающий конец которого опускают до пакера, а нагнетающий конец устанавли-. вают в верхней части скважины. Осевшие микрочастицы забираются воэдухонасосом и подаются- сверху в заколонное п рос тра нс тво.

Ввод в слаботеппопроводный гаэ мик рочастиц с зеркально отражающей поверхйостью позволяет уменьшить потери тепла в процессе закачки теплоносителя и, следовательно, повысить эффективность прогрева пласта.

Ощидаемый экономический эффект в расчете на (рдну термоинжекционную скважину в год составляет 10950 руб. В цепом по стране одновременно используются десятки термоинжекционных сквв жин, так что экономический эффект от применения предлагаемого способа может составить сотни тысяч рублей..

Формула изобретения

Способ теплоизоляции нагнетатепьной колонны в термоинжекционной скважине, включающий заполнение закопонного пространства газом, о т и и ч а ю m и й— с я тем, что, с целью повышения его эффективности за счет уменьшения по« терь тепла, газы запыляют микрочастицами с зеркально отражающей поверхно-, стью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Оганов К. А. Основы теплового воздействия на нефтяной пласт. — М„

- Hegpa, 1967, с. 184-118.

2. Раковский Н. Л. Методика определения потерь тепла в нагнетательных скважинах при закачке в пласт теплоносителей. Разработка нефтяных месторождений и гидродинамика пласта. Труды ВНИИ; вып. ф q М., Недра, 1970, с. 82-93.