Способ предотвращения замерзания устья нефтяных и нагнетательных скважин

 

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к способам предотвращения замерзания устья добывающих нефтяных или нагнетательных скважин. Способ включает теплоизоляцию устья и арматуры и использование в качестве источника конвективного тепла перенос тепла от глубинных слоев грунта. Теплоизолируют на глубину сезонного промерзания грунта кондуктор и направление конструкции скважины и подходящий к скважине подземный трубопровод. Применяют теплоизолирующие материалы с водоотталкивающей оболочкой. Для подземной части теплоизоляционного покрытия используют теплоизоляторы с высокой механической прочностью или наружные защитные короба, например, из полиэтиленовых труб или других прочных коррозионно-стойких материалов. Соединяют фонтанную или нагнетательную арматуру и подводящий к скважине трубопровод таким образом, чтобы отвод на подводящем к скважине трубопроводе был выше отвода на арматуре минимум на диаметр трубопровода, соединяющего их между собой. Увеличивается срок безаварийной эксплуатации скважин во время остановок добычи нефти или подачи воды, отсутствия электрической энергии в зимний период. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к способам предотвращения замерзания устья нефтяных и нагнетательных скважин.

Известен способ предотвращения замерзания нагнетательной скважины с использованием дополнительного конвективного теплообменника (RU 2092676). В данном способе обогрев устья осуществляется за счет тепла, накопленного в грунте в период закачки воды в скважину. Перенос тепла к устью осуществляется конвективным теплообменником, представляющим собой U-образную конструкцию, нижняя часть которой снабжена набором пластин. Источником тепла при накоплении тепла в грунте является закачиваемая в скважину вода. Недостатками способа являются большие капитальные, эксплуатационные затраты и малый запас тепла грунта, что приводит к быстрому промерзанию самого теплообменника по сравнению с эксплутационной колонной (по данным опытно-промысловых испытаний).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ предотвращения замерзания нагнетательной скважины путем теплоизоляции устья и использования в качестве источника тепла конвективный перенос тепла грунта с дополнительной теплоизоляцией кондуктора, направления конструкции нагнетательной скважины и подходящего к скважине подземного трубопровода на глубину сезонного промерзания грунта с использованием теплоизоляционных материалов с водоотталкивающей оболочкой (пат. 2152509).

Недостатком этого способа является то, что во время засыпки подземной части нарушается теплоизоляция и недостаточна степень нагрева подводящего к скважине трубопровода с использованием глубинного слоя земли (от района закачки до устья скважины).

Предлагается для подземной части теплоизоляционного покрытия использовать теплоизоляторы с высокой механической прочностью или применять наружные защитные короба, например, из полиэтиленовых труб или других прочных коррозионностойких материалов. Источником тепла является тепло грунта и добываемая или закачиваемая жидкость. Далее для более полного использования тепловой энергии жидкости, находящейся в скважине, оборудования самой скважины и глубинного слоя земли предлагается соединять арматуру и подводящий к скважине трубопровод таким образом, чтобы отвод на подводящем к скважине трубопроводе был выше отвода на арматуре минимум на диаметр трубопровода, соединяющего их между собой.

Способ осуществляется следующим образом (см. чертеж).

Наземная и подземная части нефтяной или нагнетательной скважины 3 утепляются с помощью теплоизолятора с водоотталкивающими свойствами 2. Для подземной части используется теплоизоляционный материал не только с водоотталкивающими, но и с высокими механическими прочностными свойствами или кожух 3, например, из полиэтиленовых труб или других прочных коррозионностойких труб. Это позволит выдержать нагрузку грунта во время засыпки. Для более полного использования тепла глубинного слоя земли с района закачки воды в пласт или добычи нефти предлагается соединять арматуру и подводящий к скважине трубопровод с помощью трубопровода 4 таким образом, чтобы отвод на подводящем к скважине трубопроводе был выше отвода на фонтанной (нагнетательной) арматуре минимум на диаметр трубопровода, соединяющего их между собой.

Использование этого способа позволит увеличить нагрев подводящего трубопровода от арматуры, за счет конвективного переноса тепла от глубинных слоев, с уровня закачки воды в пласт или добычи нефти.

Применение данного способа соединения арматуры и стояка подводящего трубопровода позволит более полнее подвести глубинное тепло земли, тепловую энергию добываемой или закачиваемой жидкости к подводящему трубопроводу нагнетательных и нефтяных скважин, увеличить срок безаварийной эксплуатации нагнетательных и добывающих скважин во время остановок подачи воды и добычи нефти, отсутствия электрической энергии и т.д.

Формула изобретения

Способ предотвращения замерзания устья нефтяных и нагнетательных скважин, включающий теплоизоляцию устья и использование в качестве источника конвективного тепла перенос тепла от глубинных слоев грунта, теплоизоляцию на глубину сезонного промерзания грунта кондуктора и направления конструкции нефтяной добывающей или нагнетательной скважины и подводящего к скважине подземного трубопровода, образующих подземную часть теплоизоляционного покрытия, и с применением теплоизолирующих материалов с водоотталкивающей оболочкой, отличающийся тем, что для подземной части теплоизоляционного покрытия используют теплоизоляторы с высокой механической прочностью или применяют наружные защитные короба, например, из полиэтиленовых труб или других прочных коррозионно-стойких материалов, арматуру и подводящий к скважине трубопровод соединяют таким образом, чтобы отвод на подводящем к скважине трубопроводе был выше отвода на арматуре минимум на диаметр трубопровода, соединяющего их между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1