Устройство для термохимической обработки скважин

 

Использование: для очистки и предотвращения отложений в нефтяных и газовых скважинах. Сущность: устройство для термохимической обработки скважин включает металлический корпус, заполненный химически активным веществом. Корпус выполнен в виде полой трубки из алюминия и/или кальция, и/или другого щелочноземельного металла и имеет замок в виде расширения на одном конце трубки для соединения с концом другой трубки. В качестве химически активного вещества применены щелочные металлы и/или кальций, и/или их смеси. Концы трубки залиты легкоплавким водоотталкивающим составом. Химически активное вещество представлено перемешанными отдельными компонентами упомянутых металлов, и/или отдельными экструзивными элементами из упомянутых металлов, и/или их расплавом. Устройство имеет перфорационные отверстия, которые залиты легкоплавким водоотталкивающим составом. Устройство вводится в скважину через лубрикатор. Продукты реакции, проходя по скважине, плакируют стенки труб оксидной пленкой и смывают центры отложений. Использование изобретения увеличивает эффективность разрушения газогидратных пробок и позволяет ликвидировать отложения асфальтеносмолопарафиновых и парафиногидратных веществ. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано для очистки и предотвращения отложений асфальтеносмолопарафиновых и/или парафиногидратных отложений в нефтяных и газовых скважинах, а также призабойной зоны пласта.

Повышение эффективности устройства осуществляется за счет того, что корпус выполнен в виде полой тонкостенной трубки из алюминия и/или кальция, и/или другого щелочноземельного металла и имеет замок в виде расширения на одном конце трубки для соединения с концом другой трубки, а в качестве химически активного вещества применены щелочные металлы и/или кальций, и/или их смеси, при этом концы трубки залиты легкоплавким водоотталкивающим составом, а химически активное вещество представлено в виде отдельных экструзивных элементов, и/или расплавов, и/или смесью отдельных компонентов вышеупомянутых металлов. Полые трубки имеют перфорационные отверстия, которые залиты легкоплавким водоотталкивающим составом.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для очистки и предотвращения отложений асфальтеносмолопарафиновых (АСПО) и/или парафиногидратных отложений (ПГО) в нефтяных и газовых скважинах, а также порах призабойной зоны пласта (ПЗП).

Известны устройства в виде зарядов, оболочки которых выполнены из магния или магниевого сплава (электрон), заполненных соляной кислотой. При взрыве такого устройства в скважине соляная кислота реагирует с магнием с выделением тепла и способствует расплавлению отложений [1] Недостатком такого устройства является то, что при его взрыве может быть повреждена эксплуатационная колонна, кроме того наблюдается коррозия труб и оборудования при взаимодействии с соляной кислотой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для термохимической обработки скважин, включающее корпус, выполненный из магния или магниевого сплава, заполненный пятихлористым фосфором и снабженный крышкой из такого же материала, что и корпус, причем в крышке выполнено окно из металлического кальция (2).

Недостатком данного устройства является его низкая энергетическая емкость, в результате невысокая эффективность использования при разрушении гидратных пробок и невозможность применения в нефтяных скважинах, сложность изготовления данного устройства, использование в качестве начинки химически агрессивного соединения и коррозия промыслового оборудования в результате взаимодействия, образующихся в процессе работы хлористых и фосфорных соединений с металлом.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет увеличения его энергоемкости и упрощение его изготовления и применения.

Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен в виде полой тонкостенной перфорированной трубки из алюминия и/или кальция, и/или другого щелочноземельного металла и имеет замок в виде расширения на одном конце трубки для соединения с концом другой трубки, например, с помощью резьбы, и/или другим способом, а в качестве химически активного вещества применены щелочные металлы и/или кальций, и/или их смеси, при этом концы трубки и перфорационные отверстия залиты легкоплавким водоотталкивающим составом, причем химически активное вещество представлено из отдельных экструзивных элементов и/или перемешанными отдельными компонентами из упомянутых металлов, и/или их расплавом. Толщина стенки трубки выбирается соответственно конструкции параметров обрабатывающих скважин и предпочтительно составляет от 0,1 до 1,0 мм.

Существенными признаками изобретения являются: 1. Металлический корпус, заполненный химически активным веществом.

2. Корпус, выполненный в виде полой трубки из алюминия и/или кальция, и/или другого щелочноземельного металла.

3. Наличие замка в виде расширения на одном конце трубки для соединения с концом другой трубки.

4. В качестве химически активного вещества применены щелочные металлы и/или кальций, и/или их смеси.

5. Загрузка трубок, представленная заполнением отдельных экструзивных элементов и/или перемешанных отдельных компонентов из упомянутых металлов, и/или их расплавом.

6. Наличие перфорационных отверстий.

7. Наличие водоотталкивающего состава для изоляции активной массы металла.

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-7 являются существенными отличительными признаками изобретения.

На чертеже показано устройство в разрезе.

Устройство содержит легкоплавкий водоотталкивающий состав 1, которым в корпусе 2 залиты перфорационные отверстия и верхняя его открытая часть. Корпус 2 заполнен химически активным веществом 3 и залит снизу также легкоплавким водоотталкивающим составом. 4. Корпус 2 на одном из концов имеет замок 5 в виде расширения.

При добыче нефти, газоконденсата и природного газа на стенках НКТ происходит отложение асфальтеносмолистых и парафиногидратных отложений, снижающих проходное сечение и уменьшающих их производительность. Удаление этих отложений с применением известных средств удается с большими трудностями, причем эффективность удаления не высока. В предложенном техническом решении тонкостенный корпус из алюминия и/или кальция заполнен щелочными и/или щелочноземельным металлом в виде экструзивных элементов и/или перемешанными отдельными компонентами, и/или их расплавом. Корпус перфорирован, а открытая поверхность активного элемента залита легкоплавким водоотталкивающим составом, который расплавляется в скважине при повышенной температуре.

Разрушение асфальтеносмолистых и парафиногидратных пробок происходит за счет выделившегося большого количества тепла в результате взаимодействия поданных в скважину устройств и воды, при этом образуются жидкие водо- нефтерастворимые соединения. При обработке нефтяных скважин с обводненностью выше 5 мас. воду в скважину можно не подавать.

Для предотвращения случайного контакта химически активного вещества с водой концы трубок и перфорационные отверстия залиты водоотталкивающим составом.

Примеры конкретного выполнения.

1. Алюминиевая перфорированная трубка с толщиной стенки 0,1 мм, диаметром 10 мм, длиной 100 мм заполнена отдельными экструзивными элементами /по диаметру трубки/ из кальция. На конце имеется расширение для соединения трубок и крепления с помощью поперечной шпильки, а концы трубок и перфорационные отверстия залиты водоотталкивающим составом.

2. Кальциевая трубка с толщиной стенки 0,5, диаметром 30 мм и длиной 300 мм заполнена перемешанными отдельными компонентами из лития, натрия, калия, и кальция в равных количествах. На конце имеется расширение для соединения трубок с помощью резьбы, а открытая поверхность активных элементов залита водоотталкивающим составом.

3. Алюминиевая перфорированная трубка с толщиной стенки 1,0 мм, диаметром 40 мм и длиной 1000 мм заполнена расплавом натрия. На конце трубки имеется расширение для соединения трубок с помощью посадки, а концы трубок и перфорационные отверстия залиты водотталкивающим составом.

Использование изобретения оптимально просто. Оно должно быть заброшено через лубрикатор и скважину, где при реагировании с водой уже имеющейся или специально поданной выделяется большое количество тепла, при этом образуются жидкие водонефтерастворимые соединения, не ухудшающие качества нефти и не влияющие отрицательно на окружающую среду и здоровье человека. Продукты реакции, проходя по скважине, плакируют стенки труб оксидной пленкой, уменьшая их коррозию, и смывают центры отложений, увеличивая время межремонтного пробега на 25-30% Предложенное устройство по сравнению с прототипом увеличивает эффективность разрушения газогидратных пробок в газовых и нефтяных скважинах и позволяет ликвидировать АСПО и ПГО в глухих /т.е. полностью забитых/ нефтяных скважинах, упрощает изготовление и применение устройства, уменьшает время обработки скважин и количество основного элемента, так как обладает большей энергоемкостью.

Дополнительным эффектом является уменьшение коррозии промыслового оборудования.

Формула изобретения

1. Устройство для термохимической обработки скважин, включающее металлический корпус, заполненный химически активным веществом, отличающееся тем, что металлический корпус выполнен в виде полой трубки из алюминия, и/или кальция, и/или другого щелочноземельного металла и имеет замок в виде расширения на одном конце трубки для соединения с концом другой трубки, а в качестве химически активного вещества применены щелочные металлы, и/или кальций, и/или их смеси, при этом концы трубки залиты легкоплавким водоотталкивающим составом, а химически активное вещество представлено перемешанными отдельными компонентами упомянутых металлов, и/или отдельными экструзивными элементами из упомянутых металлов, и/или их расплавом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полая трубка имеет перфорационные отверстия.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что перфорационные отверстия залиты легкоплавким водоотталкивающим составом.

РИСУНКИ

Рисунок 1