Способ удаления солевых отложений в скважине и устройство для его осуществления

 

1. Способ удаления солевых отложений в скважине, включающий спуск скребка-снаряда в коло-нну насосно-компрессорных труб и закачку реагента в турбулентном режиме в кольцевую щель, образованную междУ) скребком-снарядом и колонной насосно-компрессорных труб/ о т Л(И ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности способа и снижения затрат времени на удаление соле-, вых отложений в скважине, перед спуском скребка-снаряда в колонну насосно-компрессорных труб последнюю заполняют шарообразными элементами и перемещают их к забою совместно со скребком-снарядом. 2. Способ удаления солевых отложений в скважине по п.1, отличающийся тем, что на шарообразные элементы периодически воздействуют пластовым агентом или агентом , подаваемым с поверхности. 3k Устройство для удаления солевых отложений в скважине, включающее ескребок-снаряд , отличающе с я тем, что, с целью повышения (Л его производительности, оно снабжено шарообразными элементами, нижний из которых связан со скребком-снарядом. и имеет диаметр больше проходного сечения низа колоннынасосно-компрес- s сорных труб. 3 ЭО :л эо х

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

И-.ОПЯЬЛИН

А (!9! . !!!!

3(51) Е 21 В 37/02! !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3414117/22-03 (22) 29.03.82 (46) 23.01.84. Бюл, (72) lO.B° . царенков, A.M. эскин, Б.В. Сперанский и И.A. Кузнецов (53) 622.276(088.8) (56) 1. Патент ФРГ М 1058453, кл. 5 а 37/02, опублик. 1959.

2 . Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3266979/22-03, кл. Е 21 В 37/02, 1981 (прототип). (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ СОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ удаления солевых

;отложений в скважине, включающий спуск скребка-снаряда в колонну насосно-компрессорных труб .и закачку реагента в турбулентном режиме в кольцевую щель, образованную между .скребком-снарядом и колонной насосно-компрессорных труб, о т JI>и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности способа и снижения затрат времени на удаление соле-, вых отложений в скважине, перед спуском скребка-снаряда в колонну насосно-компрессорных труб последнюю заполняют шарообразными элементами и перемещают их к забою совмест. но со скребком-снарядом.

2, Способ удаления солевых отложений в скважине по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что на шарообразные элементы периодически воз- . действуют пластовым агентом или агентом, подаваемым с поверхности.

31 Устройство для удаления солевых отложений в скважине, включающее скребок-снаряд, о т л и ч а ю щ е е-Я с я тем, что, с целью повышения его производительности, оно снабжено шарообразными элементами, нижний из которых связан со скребком-снарядом С, и имеет диаметр больше проходного сечения низа колойнынасосно-компрес- = сорных труб.

1068589

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к борьбе с осадками солей в колоннах насоснокомпрессорных труб (НКТ) при добыче нефти и газа.

Известен способ удаления солевых отложений в скважине и устройство для его осуществления, заключающийся в том, что скребс1к опускают с помощью канатной подвески в колонну

HKT и механически воздействуют на оса-, 10 док соли С11 .

Недостатком данного технического решения является сложность удаления сульфатных солей, в результате чего возрастает время их удаления и соот- 15 ветственно время капитального ремонта скважины.

Наиболее близким к изобретению является способ удаленйя солевых отложений в скважине, включающий спуск скребка-снаряда в колонну насосно-компрессорных труб и закачку реагента в турбулентном режиме в кольцевую щель, образованную между скребком-снарядом и колонной насосно-, 5 компрессорных труб, а устройство для осуществления данного способа включает скребок-снаряд 121.

Недостатком известного технического решения является то, что одновременное химико-механическое и гид- ЗО равлическое воздействие на удаляемый осадок возможно лишь на верхнюю часть осадка солей, в то время как вся остальная его часть по высоте подвергается химическому растворению.

Целью изобретения является повышение эффективности способа и снижение затрат времени на удаление солевых отложений в скважине, а также по 4О вышение производительности устройства для удаления солевых отложений в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу удаления солевых45 отложений в скважине, включающему спуск скребка-снаряда в колонну насосно-компрессорных труб и закачку реагента в турбулентном режиме в кольцевую щель, образованную между скребком-снарядом и колонной насоснокомпрессорных труб, перед спуском скребка-снаряда в колонну насосно,компрессорных труб последнюю заполняют шароообразующими элементами и перемещают их к забою совместно со скребком-снарядом.

Кроме того, на шарообразные эле менты периодически воздействуют плас. товым агентом или агентом, подаваеamp с поверхности, 60

Устройство для удаления солевых отложений в скважине, включающее скребок-снаряд, снабжено шарообразными элементами, нижний.иэ которых связан со скребком-снарядом и имеет диаметр больше проходного сечения низа колонны насосно-компрессорных труб.

На чертеже дана схема, реализующая способ.

Схема включает забой скважины 1 с эксплуатационной 2 и лифтовой 3

НКТ, в последней из которых образован осадок солей (солеотложение )

4, низ колонны имеет проходное сечение 5. Между колоннами расположен пакер 6. На осадок солей 4 опущен скребок-снаряд 7, соединенный гибкой связью 8 с шарообразным элементом (шаром) 9. Между скребком-снарядом 7 и шарообразным элементом 9 размещены шарообразные элементы (шары ) 10, как плавающие в реагенте

11, так и с плотностью больше, чем плотность реагента.

Схема также включает проволоку 12, на которой спускается скребок-снаряд

7 вместе с шарообразными элементами 9 и 10.

Пример. Перед осуществлением предложенного способа удаления осадка солей необходимо помимо комплекта основного оборудования (лубрикатора, агрегата для закачки реагента, лебедки и др.) иметь также набор разных диаметров шаров и снаряд-скребок. Кроме того, у мастера должна быть программа работ по удалению осадка солей в конкретной скважине, которая включала бы следующие исходные данные, предварительно полученные по данной скважине: химический состав, отметки верха и низа и общую высоту осадка солей, профелиметрию колонны НКТ по длине, включая высоту осадка солей, приемистость и пластовое давление продуктивного пласта, наличие или отсутствие гидравлической связи колонны НКТ с затрубьем и т.п.

Если некоторые из этих данных отсутствуют, то их необходимо установить в процессе проведения работ.

В колонну 3 НКТ через лубрикатор (не показан) на.проволоке 12 опускают шары 9 и 10 совместно со скребком-снарядом 7. При этом количество шаров, необходимое для удаления солеотложения, должно определяться, исходя из общей высоты осадка солей 4 и потребного их количества на один погонный метр солеотложения, равного 5 шт. (принято на основе исследований). Максимальный диаметр шаров

9 и 10, выбирают на основе данных профелиметрии с целью возможности помещения их в полость колонны 3 НКТ с минимальным, сечением осадка солей 4, Выбор конструкции шаров 9 (полых или "литых", т.е. с весом их меньше или больше веса вытесненной ими жидкости) определяется с учетом следующих конкретных особенностей скважины на данный период разработки месторож-, 1068589

3 дения: пластового давления газа (т.е. увеличивается его скорость, в резульпри низком пластовом давлении имеется тате чего. увеличивается скорость возможность "заглушить" газовый Пласт растворения соли. Вместе с тем шары жидкостью-реагентом и потерять скважи- . 9 и 10, являясь одновременно местну, а также запасы в ней газа и поэто- ным сопротивлением, увеличивают врему применяют шары с .плотностью боль- 5 мя контакта реагента с солью, в реше, чем, плотность жидкости, которые зультате чего более полно используетперемещают в пределах осадка,пласто- ся концентрация уходящего в пласт вой энергией газа); конструкцией реагента. скважины, позволяющей, например, с Вариант предложенного способа мо ью клапана-отсекателя отсечь лиф- 10 удаления солей с помощью опускаемых помощ

П 11 ин итовую колонну от необсаженного ство- в колонну 3 HKT литых шаров при цла скважины и пласта, а также произ-,пиально по своим приемам не отличаводить при условии сообщения ее с ется от варианта использования полых затрубьем перемещение шаров газом шаров и может быть применен в описаниз шлейфа в пределах высоты осадка 35 ных выше условиях (возможность "васолей 4 (a этом случае имеется воз- давливания" скважины, малое пластовое можность применять те и другие шары) давление, дефицит дорогого реагента приемистостью продуктивного пласта . и т.д.). (при большой приемистости невозмож- Каждый цикл работы по удалению оздать столб реагента в стволе 20 осадков солей предложенным способом скважины, поэтому применяют шары с состоит из спуска в колонну плотностью меньше, чем плотность оборудования (снаряда с шарами 9 и реагента); отсутствием необходимого 10) на солеотложение, закачки в эту количества реагента в период ремон- . же колонну реагента и формирование та скважины и высокой стоимости 5 его в виде кольцевой турбулентной последнего (применяют "литые шары", струи, разделяемой на отдельные перемещаемые в пределах высоты осад-. струи с необходимым перепадом дав ка солей пластовой энергией газа, ленин в колонне 3 НКТ, — выдержки а если есть связь с затрубьем, то скважины в течение определенного времожно использовать также газ из мени íà реакции (время выдержки сквашлейфа при отсутствии сообщения с вины на реакции определяе

30 забоем в последнем случае); высокой висимости от конкретных вышеописанстоимостью реагента, например, три- ных в скважине исходных данных), лона Б, отражающейся на экономичес- механического перемещения шаров под ких показателях ремонта, емонта требующей воздействием пластовой энергии газа кратковременных взаимоде стви с х взаимодействий с З5 (или газа и другого рабочего флюида, ограниченными о ъемами б емами реагента и например реагента, закачиваемых с более длительных после них меха исле них механи- поверхности в затрубье скважины), и на осадок шарами замера местоположения снаряда (т.е. ческих воздействий на осадок шара (" ") О н пу шаровой мель- верхней отметки осадка солей). После"литыми"j п0 принципу шарово мел— нищи — используют пластовую энергию 49 дующие циклы по удалению осадка газа, при наличии гидравлической свя- солей содержат те же операции, про— ,зи с затрубьем - реагент или аз ген или газ из водимые во времени с заданным коли1 шлейфа. Далее скре ок уста чеством реагента, последовательно и подробно описанные в программе по на солеотложение 4, в полость кото9 и 10. П ичем шар . ° проведению работ для каждой скважины рого входят шары 9 и . Ричем шар 45 и б ой связью 8 с .Учетом конкретных исходных данных

9, удерживаемый гибкой связью поддерживает шары 10 (при условии упомянутых выше.

После каждого цикла проводимых отсутствия преграды на выходе колон4 ны 3) и не дает возможности вываливывали- работ по удалению осадка солей про3 далее в ко- изводят контроль за его высотой с в ют еагент 11 с под- учетом высоты, занимаемой в колонне солей считается полностью законченподнимаются вверх до скребка-снаряда

7 П и и ек ащении подачи реагента ным тогда, когда скребок-снаряд нач11 и ухода последнего в пласт, нет опираться а ар шары 9 и 10 под воздействием силы чае наличия в колонне 3 сужения,пре- тяжести опускаются вниз. ак при в„„з Как при пЯтствУющего свободномУ выходУ шаРов подъеме, так и при опускании шары в необсаженный ствол скважины), или

9 и 10 производят механическую работу скребок с аряд буд по разрушению осадка соле, с я к солей 4 снятие внутреннее сУжение У "башмака" копродуктов реакции со стенок осадка, Для определения эффективности удаОдновременно производится удаление механических включений совместно с ления осадков солей предложенным способом были проведены опыты, н а с солью. В В качестве осадков труднораствощих ко а у р н а с солью. их контакту реагента с солью. римых солей, имитирующих натурные, момент обтекания шаров реагентом 65 Ри

1068589 г

Диаметр Эффекшаров, тивность см удаления осадка, Ъ

Способ

Объем иэрасходованного реагента, л

Время опытов,ч

Чистый вес осадка гипса, кг

Длина отрезков

НКТ, м Известный 16,3 .203 23,3 1,0

100

23,3 1,0

180

10,1

174

3,0

Предлаm аемый

25

30 использовали созданный на стенках одинаковой длины отрезков НКТ гипс.

В качестве реагента в обоих случаях

Для указанных в таблице данных .скорость растворения 1 кг гипса эа

1 ч одним литром реагента для базового случая равна

0,00704 кг/л. ч принята

V! t за 100%)

Для предложенного способа укаэанная скорость растворения гипса .{при 0 = 23,3 кг, V = 180 л и

10,1 .ч, т.е. при прочих равных ,данных) равна

0,01228 кг/л.. ч

Vt tt и составляет 1743 .

Используют шары, выполненные из стали 3 (уд. вес. 7,8 г/см )диаметром 3 см, с весом каждого больше веса вытесйенной им жидкости (реагента) с плотностью 1,2 г/см, какую имеет щелочь 20Ъ-ной концентрации.

Для плавающих шаров (когда имеется возможность создать. затопленную среду) выполнялось условие

Сш 4 V . - 0М (1) где G „ -- вес шара; G+ - вес объема, жидкости, вытесненного шаром, имеющим диаметр 3 см; Ч = / .Л ° ч — объем шара {или объем вытесненной им жидкости); я — плотность жидкости; 45

r - радиус шара 1,5 см.

Из (1) находим, что вес плавающего шара должен быть

0 и Ъ 4- ---P. r = 112,83.

3 ° 5P

Очевидно, что шар не будет тонуть, если он будет выполнен полым с толщииспользовали 20Ъ-ный раствор щелочи (NS,OH)..Результаты опытов приведены в таблице. ной стенки Q g ., где S - поверхность шара.

Откуда находим, что толщина стенки равна 5,3 мм.

Как видно из опытов, эффективность в увеличении скорости растворения гипса достигнута за счет механического воздействия шаров, скорости потока реагента в местах его тока между стенками шаров и осадком солей и увеличения времени кон- . такта реагента с осадком соли.

Шары для промышленного использования должны быть выполнены применительно к условиям конкретного месторождения газа и .для конкретно применяемых агрессивных жидкостей (реа-. гентов ), а также для определения газовых сред. Например, для условий

Оренбургского газоконденсатного мес-. торождения, среда скважин которого имеет сероводорода до 63 и углекислоты до 5%, шары могут быть выполне-. ны иэ стали 20..

Оптимальное количество шаров, необходимое для эффективного удаления осадков гипса, должно быть равным

5 шт на 1 пог.м. осадка. Такое же количество шаров применяется также и для шаров,. плотность которых больше плотности жидкости, т.е. для тех шаров, которые в жидкости тонут.

Предложенный способ удаления осадков солей позволяет сократить время ремонта скважины,. уменьшить потреб- . ный объем реагента и тем самым .позысить эффективность добычи газа.

1068589

Составитель А. Симецкая

Редактор В. Иванова Техред C.Ëeãåçà Корректор А. Зимокосов

Заказ 11436/27 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4