Способ термодинамического воздействия на призабойную зону нефтяной скважины

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации пласта. Способ термодинамического воздействия на призабойную зону нефтяной скважины включает закачку в скважину холодного теплоносителя, изоляцию призабойной зоны пакером, разогрев теплоносителя с помощью электронагревателя и подачу его в продуктивный пласт под давлением, превышающим пластовое давление. Теплоноситель закачивают во внутренний канал нагревателя, турбулизируют поток теплоносителя во внутреннем канале, затем дополнительно нагревают теплоноситель за счет теплообмена с наружной стенкой корпуса нагревателя. Давление и расход теплоносителя формируют на поверхности. Спуск электронагревателя в скважину производят с помощью насосно-компрессорной трубы ниже перфорационных отверстий обсадной колонны. Повышается температура закачиваемого в продуктивный пласт теплоносителя и улучшаются условия эксплуатации электронагревателя. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие закупоривания (кольматации) пласта асфальто-смолистыми и парафиновыми образованиями.

Известен способ гидравлического разрыва пласта (Соловьев Г.Н., Литвиненко B.C., Парийский Ю.М. Патент 2046184, кл. Е 21 В 43/26), в котором изолируют пакерами интервал пласта и для повышения давления скважинной жидкости используют электронагреватель.

Однако, электронагреватель имеет низкую теплоотдачу, так как наружная стенка его корпуса имеет ограниченную площадь. Следовательно, температура электронагревателя значительно выше температуры скважинной жидкости, что отрицательно сказывается на изоляции электропроводников, герметичных уплотнениях и т.д.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта (Шилов А.А., Ладин П. А. , Хакимов Т.Г. Патент 2154732, кл. Е 21 В 43/24), в котором осуществляют воздействие депрессией одновременно с прогревом высокочастотным индукционным нагревателем.

Недостатком способа является отсутствие движения скважинной жидкости через нагреватель во время прогрева, следовательно, низкая теплоотдача и опасный перегрев нагревателя.

Известен термодинамический способ воздействия на призабойную зону (Кожемякин Ю. Д. Патент 2149259, кл. Е 21 В 43/25), принятый за прототип, в котором изолируют пакерами интервал пласта, для повышения давления скважинной жидкости используют электронагреватель.

Однако, электронагреватель имеет низкую теплоотдачу, так как наружная стенка его корпуса имеет ограниченную площадь. Следовательно, температура электронагревателя значительно выше температуры скважинной жидкости, что отрицательно сказывается на изоляции электропроводников, герметичных уплотнениях и т.д.

Задачей изобретения является повышение температуры закачиваемого в продуктивный пласт теплоносителя и улучшение условий эксплуатации электронагревателя.

Задача решается тем, что, реализуя способ термодинамического воздействия на призабойную зону нефтяной скважины, включающий спуск в скважину электронагревателя, закачку в скважину холодного теплоносителя, изоляцию призабойной зоны пакером, разогрев теплоносителя с помощью электронагревателя и подачу его в продуктивный пласт под давлением, превышающим пластовое давление, спуск электронагревателя в скважину производят с помощью насосно-компрессорной трубы ниже перфорационных отверстий обсадной колонны, теплоноситель закачивают во внутренний канал нагревателя, турбулизируют поток теплоносителя во внутреннем канале, затем дополнительно нагревают теплоноситель за счет теплообмена с наружной стенкой корпуса электронагревателя и подают в продуктивный пласт под давлением и с расходом, которые формируют на поверхности.

Пример устройства для реализации предлагаемого способа поясняется чертежом. На чертеже показаны: 1 - скважина; 2 - перфорационные отверстия; 3 - насосно-компрессорная труба; 4 - нагреватель; 5 - пакер; 6 - турбулизаторы; 7 - направление движения теплоносителя.

Способ реализуют следующим образом. В скважину 1 ниже перфорационных отверстий 2 обсадной колонны с помощью насосно-компрессорной трубы 3 опускают нагреватель 4 и изолируют призабойную зону скважины пакером 5.

С поверхности через насосно-компрессорную трубу 3 во внутренний канал нагревателя 4 подают холодный теплоноситель (воду). Турбулизаторы 6 создают завихрения потока жидкости для максимальной теплопередачи между теплопроводной поверхностью и текучим флюидом. Турбулизаторы могут быть выполнены в виде выступов на стенке внутреннего канала или в виде вставных элементов [1-11].

Турбулизаторы также препятствуют конвективному подъему нагретого теплоносителя вверх по насосно-компрессорной трубе.

По выходу из внутреннего канала подогретый теплоноситель поднимается вдоль наружных стенок корпуса нагревателя к перфорационным отверстиям обсадной колонны 2, нагреваясь дополнительно. Наружные стенки корпуса нагревателя 4 при необходимости снабжают устройствами для увеличения площади теплообмена [12-15].

Теплоноситель подают в нефтяной пласт через перфорационные отверстия под давлением и с расходом, которые задают на поверхности с помощью насоса.

Применение предполагаемого изобретения способствует уменьшению градиента температур между нагревателем и теплоносителем, что увеличивает надежность работы нагревателя.

Литература 1. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. и др. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990, 206 с.

Авторские свидетельства и патенты: 2. 612142 (F 28 F 1/42).

3. 731265 (F 28 F 1/42).

4. 1223016 (F 28 F 1/42).

5. 1307211 (F 28 F 1/16, 1/42).

6. 1374029 (F 28 F 1/42).

7. 1502953 (F 28 F 1/40, 13/06).

8. 2039335 (F 28 F 1/42).

9. 2039337 (F 28 F 1/42).

10. 2002189 (F 28 F 1/42).

11. 2041441 (F 28 F 1/42, 13/12, 1/02).

12. 1467359 (F 28 F 1/36).

13. 1581987 (F 28 F 1/42).

14. 2023277 (F 28 F 1/44, 1/02, 3/02).

15. 2044984 (F 28 F 1/10, 21/02, 21/16).

Формула изобретения

Способ термодинамического воздействия на призабойную зону нефтяной скважины, включающий спуск в скважину электронагревателя, закачку в скважину холодного теплоносителя, изоляцию призабойной зоны пакером, разогрев теплоносителя с помощью электронагревателя и подачу его в продуктивный пласт под давлением, превышающим пластовое давление, отличающийся тем, что спуск электронагревателя в скважину производят с помощью насосно-компрессорной трубы ниже перфорационных отверстий обсадной колонны, теплоноситель закачивают во внутренний канал электронагревателя, турбулизируют поток теплоносителя во внутреннем канале электронагревателя, затем дополнительно нагревают теплоноситель за счет теплообмена с наружной стенкой корпуса электронагревателя и подают в продуктивный пласт под давлением и с расходом, которые формируют на поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1