Способ тепловой изоляции нагнетательной скважины

Способ тепловой изоляции нагнетательной скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.09.78 (21) 2661319/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

E 21 В 43/00

Гасударственные комитет ло делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 28.08.81 (53) УДК 622.245..3 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Ф. Билык, П. А. Вислобицкий, В. В. Кравец, К. А. Оганов, Б. Т. Шемеляк и Э. Б. Чекалюк

Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ НАГНЕТАТЕЛЪНОЙ

СКВА)КИН Ъ|

Изобретение относится к добыче нефти, в частности к способам тепловой изоляции нагнетательных скважин, предназначенных для закачки теплоносителя в пласт.

Известен способ тепловой изоляции скважины, включающий создание теплоизолирующего слоя на насосно-компрессорной колонне, подачу теплоносителя по насоснокомпрессорной колонне, циркуляцию хладагента в затрубье 11).

Недостаток этого способа заключается в ненадежности теплоизоляции насосно-компрессорных труб.

Известен также способ тепловой изоляции скважины, включающий создание теплоизолирующего газового слоя между насосно-компрессорной и дополнительной колонной, подачу теплоносителя по насосно-компрессорной колонне (2).

Недостаток известного способа заключается в надежности теплоизоляции насоснокомпрессорной колонны, так как существует возможность перетока теплоносителя и охлаждающего агента в теплоизолирующий газовый слой через неплотности резьбы и паке р.

Цель изобретения — увеличение надежности теплоизоляции насосно-компрессорной колонны при одновременной циркуляции охлаждающего агента в затрубном пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что давление теплоизолирующего газового слоя в процессе эксплуатации поддерживают выше давления теплоносителя и охлаждающего агента.

Технологически изоляция скважины осуществляется следующим образом.

После спуска в скважину концентрически расположенных двух колонн труб насосно-компрессорной и дополнительной, жидкость, заполнившую кольцевое пространство между ними, через обратный клапан вытесняется избыточным давлением газа.

Не уменьшая давления в кольцевом пространстве, путем переключения арматуры на устье скважины тем же самым газом или теплоносителем вытесняют жидкость из внутренней колонны труб.

После пуска нагнетательной скважины в работу, т.е. начала нагнетания охлаждающего агента и теплоносителя в кольцевом пространстве поддерживают давление газа

857442

10

3 на 5 — 10 кгс/см выше, чем давление нагнетания. Это исключает возможность перетока теплоносителя или охлаждающего агента в кольцевое пространство через неплотности резьбы и пакер, повышает надежность тепловой изоляции.

В случае неплотностей в соединениях колонн труб наблюдается поступление газа в теплоноситель или охлаждающий агент. Однако это не влияет на надежность тепловой изоляции, так как потери газа в кольце будут восполнены поддержанием заданного избыточного давления, т.е. подкачкой газа.

Предлагаемый способ тепловой изоляции колонн нагнетательной скважины позволяет с высокой степенью надежности обеспечить изоляцию между теплоносителем и охлаждающим агентом на заранее заданном уровне в течение длительного периода работы нагнетательной скважины.

На чертеже показана конструкция нагнетательной скважины для осуществления предлагаемого метода.

Конструкция включает обсадную колонну 1, насосно-компрессорную и дополнительную 3 колонны труб, кольцевое пространство 4 между последними и кольцевое пространство 5 между дополнительной колонной труб 3 и обсадной колонной 1.

Дополнительная колонна труб 3 у забоя оборудована обратным клапаном 6. Кольцевое пространство 4 у забоя скважины уплотнено пакером 7, а на устье сообщено с пневматической линией 8, на которой установлен манометр 9. Насосно-компрессорная колонна труб 2 на устье сообщена с нагнетательной линией 10 для подачи теплоносителя, снабженной краном 11, а кольцевое пространство 5 — с нагнетательной линией 12 для подачи охлаждающего агента.

Способ осуществляется следующим образом.

В скважину, заполненную жидкостью (на пример водой), вначале опускают дополнительную колонку труб 3 с обратным клапаном 6, а затем внутреннюю насосно-компрессорную колонну труб 2 с установленным на ней пакером 7. Через пневматическую линию

8 подают газ, который вытесняет жидкость из кольцевого пространства 4. Когда уровень жидкости в кольцевом пространстве 4 понизится до башмака насосно-компрессорной колонны труб 2, производят продувку этой колонны через нагнетательную линию 10 до полного удаления жидкости.

После завершения этой операции кран 11 на нагнетательной линии 10 закрывают и повышением давления газа удаляют жидкость из дополнительной колонны труб 3 на участке от башмака насосно-компрессорной колонны труб 2 до обратного клапана 6.

В дальнейшем открытием крана 11 снижают давление газа до атмосферного и с

50 помощью пакера 7 уплотняют кольцевое пространство 4 у забоя скважины.

Убедившись в герметичности пакеровки, закрывают кран 11 и повышают давление газа в кольцевом пространстве 4 до уровня, который по всей глубине скважины обеспечивает превышение давления газа над давлением теплоносителя в насосно-компрессорной колонне труб 2 и охлаждающего агента в кольцевом пространстве 5 на

5 — 10 кгс/см . После этого через пневматическую линию 9 производят закачку теплоносителя в насосно-компрессорную колонну труб 2 и одновременно через нагнетательную линию 12 охлаждающего агента в кольцевое пространство 5.

По указанным каналам теплоноситель и охлаждающий агент подают на забой скважины, где он образует смесь, которая, поступая в нефтяной пласт, осуществляет его нагрев.

Избыточное давление газа, более высокое, чем давление теплоносителя в насосно-компрессорной колонне труб 2 и охлаждающего агента в кольцевом пространстве 5, исключает возможность перетока теплоносителя или охлаждающего агента в кольцевое пространство 4 через неплотности резьбы и пакеровку.

Пример. В скважине глубиной 1750 м кольцевое пространство между колонной-кожухом диаметром 168 мм и внутренней колонной диаметром 89 мм, по которой нагнетается теплоноситель, заполняется воздухом, который выполняет роль тепловой изоляции.

Колонна-кожух снаружи омывается охлаждающей водой, что предотвращает нагрев обсадной колонны и потерю тепла в окружающие породы.

В качестве теплоносителя использован перегретый пар, температура которого находится в пределах от 340 С на устье до 355 С на забое. Температура воздуха в кольцевом пространстве в этом же интервале изменяется от 20 — 30 С до 100 †1 С, температура охлаждающей воды от 20 до 79 С.

Расход теплоносителя на устье составляет 60 т/ч при давлении 145 кг/м, давление его на забое скважины достигает 182185 кг/см . Расход охлаждающей воды составляет 1,0 — 1,5 т/ч при давлении на устье до 10 кг/см . Давление столба закачиваемой жидкости на забое 183 — 185 кг см

Применение предлагаемого способа охлаждения нагнетательной скважины обеспечит ее бесперебойную работу в течение 35—

40 мес. При этом нефтеотдача пласта увеличится на 40 — 45 /О, а себестоимость дополнительно добытой нефти снизится на 1э% по сравнению с оптовой ценой на нефть, установленной для объединения «Укрнефть».

857442

Формула изобретения

Составитель Н. Харламова

Редактор А. Шандор Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 7181/52 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП. «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ тепловой изоляции нагнетательной скважины, включающий создание теплоизолирующего газового слоя между НКТ и дополнительной колонной, насосно-компрессорной колонной и дополнительной колонной, подачу теплоносителя по насоснокомпрессорной колонне, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности теплоизоляции насосно-компрессорной колонны при одновременной циркуляции охлаждающего агента в затрубном пространстве, давление теплоизолирующего газового слоя в процессе эксплуатации поддерживают выше давления теплоносителя и охлаждающего агента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CKA ¹ 3721298, кл. !66 †3, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 184205, кл. Е 2 1 В 21/00, 1965 (прототип).