Способ предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения

Авторы патента:

Воронин Александр Иванович (RU)

Андреев Владимир Александрович (RU)

Салимов Марат Халимович (RU)

Кадыров Рамзис Рахимович (RU)

Халимов Рустам Хамисович (RU)

E21B36 - Нагревательные, охлаждающие, изолирующие устройства для буровых скважин, например для использования в зоне вечной мерзлоты (бурение с использованием тепла E21B 7/14; способы вторичной добычи нефти с использованием тепла E21B 43/24)

Владельцы патента RU 2278951:

Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к способу предотвращения замерзания труб устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения. Техническим результатом изобретения является предотвращение замерзания устья водонагнетательной скважины в периоды плановых остановок закачки воды в режиме циклического заводнения. Для этого после плановой остановки закачки воды в трубы и задвижки устья скважины закачивают нефть для принудительного удаления и вытеснения воды по трубам в зону положительных температур грунта. Перед возобновлением закачки воды в скважину нефть из труб устья сливают в резервную емкость для повторного использования при последующих плановых остановках.

Известен способ предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения по патенту РФ №2160824, включающий естественную (за счет конвекции) и принудительную (за счет насоса) циркуляцию воды в трубах устья.

Недостатком известного способа является сложность оборудования, используемого для осуществления способа, и обусловленная этим дороговизна и малая надежность способа предотвращения замерзания устья.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению, где устранен вышеуказанный недостаток, является способ, реализуемый при использовании устройства по патенту РФ №2213205. Для предупреждения замерзания устьевого оборудования водонагнетательных скважин при аварийных или плановых остановках согласно описанию патента предусмотрено удаление (слив самотеком) воды из труб и задвижек устья. [Описание патента РФ №2213205, колонка 4, последний абзац.]

Недостатком известного технического решения является то, что устройство применимо в водонагнетательных скважинах, где статический уровень воды в скважине ниже глубины промерзания грунта в зимнее время и возможно удаление воды из труб устья самотеком. В большинстве водонагнетательных скважин статический уровень выше уровня устья (забойное давление выше гидростатического) и удаление воды из труб и задвижек самотеком невозможно, то есть в период плановой остановки закачки устьевое оборудование большинства водонагнетательных подвержено замерзанию, так как трубы и задвижки устья заполнены водой.

Технической задачей предлагаемого изобретения является предотвращение замерзания устья водонагнетательной скважины в периоды плановых остановок закачки воды в режиме циклического заводнения.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения, включающем удаление воды, согласно изобретению в период плановой остановки закачки воду из труб и задвижек устья удаляют принудительно путем закачки нефти в трубы, включая насосно-компрессорную трубу скважины и подводящую трубу водовода, при этом воду из труб вытесняют нефтью до зоны устойчивых положительных температур грунта.

Суть предлагаемого изобретения заключается в том, что воду из труб и задвижек устья периодически на время остановок принудительно удаляют (вытесняют) в зону, где грунт имеет положительную температуру. Среднесуточные естественные температуры грунта в зависимости от глубины приведены в таблице [А.В.Деточенко, А.Л.Михеев, М.М.Волков. Спутник газовика. М.: Недра, 1978, с.91, табл.3.11., строка для г.Уфа]. Для вытеснения воды в наземную часть труб устья закачивают нефть, которая обладает следующими свойствами: а) не замерзает при низких температурах; б) легче воды; в) не смешивается с водой. Эти свойства нефти обеспечивают полное удаление воды из труб и задвижек, тем самым предотвращают замерзание наземной и подземной (на глубину 1,5-2 м от поверхности земли) частей труб скважины и водовода.

Пример конкретного исполнения. Предварительно рассчитывают объем нефти, который необходим для удаления воды из наземной части труб устья до зоны положительных температур грунта. При использовании в качестве насосно-компрессорной двухдюймовой трубы с толщиной стенки 5 мм внутренний объем 1 погонного метра составит 3,02 л. Длина насосно-компрессорных труб в скважине от пьедестала до зоны положительных температур - 2 м, а объем нефти составит 2 м×3,02 л=6,04 л. Трубы устья и подводящего водовода имеют внутренний диаметр 114 мм. Объем 1 погонного метра такой трубы равен 7,93 л. При общей длине труб устья и подводящего водовода 12 м, включая заглубленный до зоны положительных температур участок подводящего водовода, внутренний объем труб устья составит 12 м×7,93 л=95,16 л. Общий объем нефти составит 6,04 л+95,16 л=101,2 л или 0,1012 м³. Принимаем 20%-ный запас, учитывающий внутренние объемы задвижек и потери. Тогда объем нефти, необходимый для вытеснения воды из труб устья до зоны положительных температур, составит 0,101×1,2=0,1214 м³ или округленно 0,122 м³. После плановой остановки закачки воды в трубы и задвижки устья скважины закачивают нефть для принудительного удаления и вытеснения воды по трубам в зону положительных температур грунта. Перед возобновлением закачки воды в скважину нефть из труб устья сливают в резервную емкость для повторного использования при последующих плановых остановках.

Способ предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения, включающий удаление воды, отличающийся тем, что в период плановой остановки закачки воду из труб и задвижек устья удаляют принудительно путем закачки нефти в трубы, включая насосно-компрессорную трубу скважины и подводящую трубу водовода, при этом воду из труб вытесняют нефтью до зоны устойчивых положительных температур грунта.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для запуска запарафиненных нефтяных скважин в различных климатических зонах. .

Установка нагрева нефти // 2263763

Изобретение относится к оборудованию нефтяных скважин и может быть использовано для создания оптимального теплового режима в добывающих нефтяных скважинах для предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах (НКТ) нефтяных скважин и нефтепроводах.

Термостат для скважинной геофизической аппаратуры // 2262596

Изобретение относится к области геофизических исследований скважины и может быть использовано в скважинных геофизических приборах, требующих дополнительной термостабилизации.

Устройство для очистки нефтяных скважин // 2254444

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для интенсификации добычи нефти в скважинах, оснащённых электроцентробежными погружными насосами при добыче нефти из нефтяных скважин со сложными геолого-техническими условиями; интенсивной кривизне, значительных асфальтопарафиноотложениях, обводнённости и пересечении скважинами интервала глубин вечномёрзлых пород.

Установка для обогрева превентора в зимний период в условиях распространения многолетнемерзлых пород // 2250356

Изобретение относится к буровой технике. .

Нагреватель для нефтяной скважины // 2249672

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для путевого электронагрева высоковязкой нефтегазовой смеси скважин. .

Скважинный электронагреватель // 2249096

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к скважинным электронагревателям, предназначенным, например, для теплового воздействия на призабойную зону и нефтяной пласт, в том числе для предупреждения или разогрева парафино-гидратных отложений.

Способ и устройство ликвидации и предотвращения образования отложений и пробок в нефтегазодобывающих скважинах // 2248442

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для ликвидации и предотвращения образования отложений и пробок в нефтегазодобывающих скважинах.

Способ теплоизоляции устьевой зоны добывающей скважины в многолетнемерзлых породах // 2247225

Изобретение относится к эксплуатации добывающих скважин в криолитозоне и предназначено для сохранения грунта вокруг устьевой зоны скважины в мерзлом состоянии в течение всего срока ее эксплуатации.

Нагреватель для нефтяной скважины и нагревательный кабель для использования в этом нагревателе // 2238392

Изобретение относится к оборудованию нефтяных скважин, к резистивным нагревательным кабелям поверхностного типа и системам регулирования температуры кабеля. .

Способ и устройство нагрева нефтедобывающей скважины с штанговым глубинным насосом // 2280153

Изобретение относится к нефтяной промышленности и, в частности, может быть использовано для депарафинизации нефтедобывающих скважин, работающих со штанговыми глубинными насосами в различных климатических зонах

Устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины // 2282018

Изобретение относится к горному делу и может применяться для тепловой обработки продуктивного пласта высоковязкой нефти, восстановления гидравлической связи пласта со скважиной, увеличения нефтеотдачи пластов и дебита скважин, а также возобновления эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды

Индукционный нагреватель // 2284407

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к технике интенсификации добычи нефти и газа путем разрушения асфальтосмолистых, гидратно-парафиновых и ледяных отложений (АСГПиЛО) в нефтяных и газовых скважинах

Способ разрушения парафиногидратных и парафиносмолистых отложений // 2289678

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к эксплуатации нефтедобывающих скважин, продуктопроводов и газопроводов различного (промыслового и т.п.) назначения

Установка для обогрева превентора в зимний период в зоне многолетнемерзлых пород // 2291280

Изобретение относится к буровой технике

Автоматизированный саморегулирующийся линейный нагреватель для прогрева текучей среды в скважине (варианты) // 2291281

Изобретение относится к области нефтедобычи

Устройство для очистки внутренней поверхности скважинных труб // 2291282

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб от асфальтосмоляных, парафиновых и гидратных отложений

Способ контроля технического состояния скважин в многолетнемерзлых породах // 2292446

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности и может быть использовано, в частности, для выбора конструкций скважин, контроля качества строительства и технического состояния скважин при их строительстве и эксплуатации в многолетнемерзлых породах(ММП)

Нагреватель затвердевающих нефтепродуктов // 2295629

Изобретение относится к устройствам для нагрева затвердевающих нефтепродуктов в химической и нефтехимической промышленности

Способ предотвращения смятия обсадной колонны скважины в зоне многолетнемерзлых пород // 2299311

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для использования при строительстве и эксплуатации всех категорий нефтяных, газовых и нагнетательных скважин в районах распространения многолетнемерзлых пород (ММП)