Глубинный реактор для окисления легких углеводородов



Глубинный реактор для окисления легких углеводородов
Глубинный реактор для окисления легких углеводородов

 


Владельцы патента RU 2490441:

Открытое Акционерное Общество "Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии" ОАО "НИИнефтепромхим" (RU)
Открытое Акционерное Общество "Татнефтехиминвест-холдинг" (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частотности к тепло-физико-химической обработке призабойной зоны пласта. Технический результат направлен на получение высокого выхода продукта реакции, возможность контролирования и поддержания постоянной температуры внутри реактора и неоднократного запуска без повторного снаряжения реактора на поверхности. Глубинный реактор для окисления содержит один ввод для подачи окислителя по трубе НКТ, второй ввод для подачи легких углеводородов, выполненный отдельным трубопроводом, смеситель, реактор для окисления, глубинный нагреватель. Смеситель расположен в верхней части глубинного реактора и выполнен в форме стакана. Смеситель снабжен по центру трубкой для предварительного смешения исходных продуктов и вводом для подачи легких углеводородов и присоединен к гидрофланцу, который прикреплен посредством муфт к глубинному нагревателю. Реактор для окисления расположен в корпусе глубинного нагревателя. Глубинный нагреватель состоит из серии теплоэлектронагревателей, собранных в пучок с помощью переливных перегородок, прикрепленных к кожуху термодатчиков, содержит в нижней части фильтр и снабжен заглушкой с отверстием для вывода полученного продукта. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к тепло-физико-химической обработке призабойной зоны пласта и может быть использовано при обработке призабойной зоны реагентом, получаемым жидкофазным окислением легких углеводородов в пластовых условиях, с целью интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой парафинистой нефтью.

Известно устройство для окисления легких углеводородов в скважине, применяемое в технологии обработки призабойной зоны пласта на основе жидкофазного окисления легких углеводородов (Б.М. Сучков. «Добыча нефти из карбонатных коллекторов» Москва-Ижевск, 2005, с 283-284, 293-294), представляющее собой инжектор, устанавливаемый в призабойной зоне скважины. Принцип работы устройства заключается в том, что закачка веществ происходит путем одновременно - раздельной подачи исходных реагентов по разным трубопроводам, и смешивания в забойной зоне. Это устройство позволяет получать непосредственно в призабойной зоне мелкодисперсные смеси двух реагентов при их раздельной транспортировке к забою скважины. Однако известное устройство имеет недостаток: низкий выход получаемого продукта - оксидата, представляющего собой смесь карбоновых кислот, кетонов, спиртов, эфиров, применяемого для интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой нефтью.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для одновременно-раздельной закачки реагентов в скважину, включающее, смеситель, две трубки для раздельной подачи исходных компонентов в смеситель, твердотопливный нагреватель, содержащий топливный контейнер с решетчатым дном, имеющий отверстия для вывода продуктов сгорания, корпус запального механизма, выполненный в виде стакана, в днище которого имеется отверстие для потока воздуха для поддержания горения, в котором имеется клапанная пара и обратный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты, баллон, заполненный воспламеняющейся смесью, который срабатывает под действием груза, сброшенного сверху, и расположен внутри корпуса запального механизма, причем корпус запального механизма имеет отверстия для прохождения через него двух трубок для раздельной подачи исходных компонентов, которые проходят через топливный контейнер и входят через настроенный обратный клапан тангенциально в реактор смешения сверху, который представляет собой цилиндрическую емкость, в днище которой имеется переливная трубка для вывода полученного продукта, на конце которого имеется настроенный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты. (Патент RU №2372477, МПК E21B 43/243, 2009). Однако известное устройство имеет недостатки: тяжело контролировать процесс нагрева реагента, нет возможности поддерживать постоянную температуру внутриреакторного пространства, нет возможности повторного запуска установки без подъема устройства на поверхность.

Задачей настоящего изобретения является создание глубинного реактора для окисления легких углеводородов, обеспечивающего получение высокого выхода продуктов реакции, позволяющего контролировать и поддерживать постоянную температуру внутри реактора, обладающего возможностью неоднократного запуска без повторного снаряжения его на поверхности.

Поставленная задача решается так, что глубинный реактор для окисления легких углеводородов, включающий вводы для подачи газообразного окислителя и легких углеводородов, смеситель, реактор для окисления и глубинный нагреватель, содержит один ввод для подачи газообразного окислителя по трубе НКТ (насосно-компрессорная труба), второй ввод - для подачи легких углеводородов, выполненный отдельным трубопроводом, смеситель, расположенный в верхней части глубинного реактора и выполненный в форме стакана, снабженного по центру трубкой для предварительного смешения исходных продуктов, и вводом для подачи легких углеводородов, и присоединенный к гидрофланцу, который прикреплен посредством муфт к глубинному нагревателю, реактор для окисления, который расположен в корпусе глубинного нагревателя, и глубинный нагреватель, который состоит из серии теплоэлектрических нагревателей, собранных в пучок с помощью переливных перегородок, прикрепленных к кожуху термодатчиков, содержащий в нижней части фильтр, и снабженный заглушкой с отверстием для вывода полученного продукта.

Устройство содержит (см. фиг 1.) глубинный нагреватель технологических жидкостей и газов 1, содержащий корпус глубинного нагревателя 17 - реактор для окисления, выполненный в виде цилиндра с резьбами с обоих концов. Внутри корпуса 17 расположены переливные перегородки 14, закрепленные на защитном кожухе 15 термодатчиков 16. Для поддержания необходимой температуры в переливных перегородках 14 закреплены нагревательные элементы ТЭНП 400,0-10,0/5,0-380 9. В нижней части к защитному кожуху 15 прикреплен фильтр 8 для предотвращения уноса мелких частиц из реакторной зоны глубинного нагревателя технологических жидкостей и газов 1. Снизу в корпус 17 закручена заглушка 7. А к верхней части глубинного нагревателя 1 прикручена муфта переходная от глубинного нагревателя 4, в которой герметизируется вывод нагревательных элементов 9 и ввод термодатчиков 18 при помощи переходной тарелки 19 и прижимного кольца 20. К муфте 4 присоединена муфта переходная от гидрофланца 3, служащая для присоединения гидрофланца 2 при помощи шпилек 21. Гидрофланец 2 служит для того, чтобы герметично ввести через гермовводы 10 кабели электроснабжения нагревательных элементов 9 и термодатчики 16. К гидрофланцу 2 присоединен ввод технологических веществ 5, который насквозь проходит через гидрофланец 2 муфты 3 и 4 в реакторную зону глубинного нагревателя 1. Смеситель 5 состоит из стакана 23, трубки 22 и ввода легких углеводородов 6. Стакан 23 присоединен к НКТ через муфту - клапан.

Также установка содержит в себе (см. фиг2.) герметичную клеммную коробку преобразователей 11, служащую для защиты преобразователей сигнала от термодатчиков 16 к вторичному прибору. Клеммная коробка 11 включает гермоввод-кабеля 12 и гермоввод - термодатчиков 13. Клеммная коробка 11 закреплена на НКТ на 20 метров выше, чем глубинный нагреватель 1.

В качестве легких углеводородов могут быть использованы, например: широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ) по ТУ 38.10111524-93, гексановая фракция по ТУ 2411-032-0576680-95, либо любые фракции легких углеводородов C4-C8.

В исходном положении рабочий объем реакторной зоны глубинного нагревателя 1 заполнен силикагелем в гранулированном виде, либо любым другим гранулированным веществом.

Установка работает следующим образом. После сборки глубинного реактора для окисления легких углеводородов к вводу технологических веществ 5 присоединяют муфту-клапан, к которой присоединяют НКТ. К вводу 6 присоединяют трубопровод высокого давления. Производят разогрев нагревательных элементов 9 до технологически необходимой температуры, контролируемой термодатчиками 16. Осуществляют подачу газа по трубному пространству НКТ, и после прогрева реакционной зоны с подачей газа, начинают подачу легких углеводородов по трубопроводу, присоединенному к вводу 6. После предварительного смешивания газа и легких углеводородов на вводе технологических веществ 5 по трубке 22, эжектированная смесь попадает в реакционную зону глубинного нагревателя 1, где происходит нагрев смеси и ее окисление до оксидата, и выходит через отверстие заглушки 7 в забой скважины.

Затрубное пространство изолировано от призабойной зоны пакером, установленным на уровне кровли пласта.

Заявленное устройство надежно в эксплуатации, позволяет при использовании получить продукт окисления легких углеводородов -оксидат с высоким выходом, с одновременным использованием его для интенсивного и комплексного воздействия на пласт.

Глубинный реактор для окисления легких углеводородов, включающий вводы для подачи газообразного окислителя и легких углеводородов, смеситель, реактор для окисления и глубинный нагреватель, отличающийся тем, что он содержит один ввод для подачи газообразного окислителя по трубе НКТ, второй ввод для подачи легких углеводородов, выполненный отдельным трубопроводом, смеситель, расположенный в верхней части глубинного реактора и выполненный в форме стакана, снабженного по центру трубкой для предварительного смешения исходных продуктов, и вводом для подачи легких углеводородов, и присоединенный к гидрофланцу, который прикреплен посредством муфт к глубинному нагревателю, реактор для окисления, расположенный в корпусе глубинного нагревателя, глубинный нагреватель, который состоит из серии теплоэлектрических нагревателей, собранных в пучок с помощью переливных перегородок, прикрепленных к кожуху термодатчиков, содержащий в нижней части фильтр и снабженный заглушкой с отверстием для вывода полученного продукта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти, содержащей большое количество попутного газа.

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, а более конкретно к объектам обустройства морского месторождения добычи твердых газовых гидратов. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с применением газлифтных способов эксплуатации скважин.

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности к способам теплового воздействия на залежь, содержащую высоковязкую нефть. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки месторождений высоковязкой нефти с использованием тепла на поздней стадии разработки.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. .

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности. .

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и предназначено для активизации и возобновления притоков в нефтяных и газовых скважинах

Изобретение относится к газовой отрасли горнодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи газа из месторождений газовых гидратов, залегающих под морским дном или на суше под покровной толщей вышележащих отложений горных пород

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение нефтеотдачи пласта, увеличение охвата пласта агентом воздействия за счет увеличения зоны прогрева пласта. Способ разработки залежей высоковязкой нефти или битумов включает бурение нагнетательных и добывающих горизонтальных скважин с расположением забоя нагнетательной скважины над средней частью горизонтальной добывающей скважины, закачку теплоносителя через нагнетательные скважины, отбор продукции через добывающие горизонтальные скважины с контролем температуры продукции, при превышении допустимой температуры установку пакера и последующий его перенос в добывающей скважине для отбора в участке горизонтального ствола с более низкой температурой. Нагнетательную скважину бурят над добывающей скважиной ей навстречу. Горизонтальный участок добывающей скважины вскрывают с уплотнением перфорационных отверстий от устья к забою, а участок нагнетательной скважины - от забоя к устью. Пакер устанавливают после прорыва теплоносителя из нагнетательной скважины в добывающую с возникновением гидродинамической связи между этими скважинами для отсечения участка прорыва теплоносителя. При последующем прорыве теплоносителя из нагнетательной скважины в добывающую над установленным пакером его последовательно переустанавливают выше участков прорыва теплоносителя. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей высоковязкой нефти или битумов. Технический результат - повышение нефтеотдачи, увеличение охвата пласта агентом воздействия с одновременным снижением затрат. Способ разработки залежей высоковязкой нефти или битумов включает бурение нагнетательных и добывающих горизонтальных скважин с расположением забоя нагнетательной скважины над средней частью горизонтальной добывающей скважины, закачку теплоносителя через нагнетательные скважины, отбор продукции через добывающие горизонтальные скважины с контролем температуры продукции, при превышении допустимой температуры установку пакера и последующий его перенос в добывающей скважине для отбора в более низкотемпературном участке горизонтального ствола. Нагнетательную скважину бурят над добывающей скважиной ей навстречу. Пакер устанавливают после прорыва теплоносителя из нагнетательной скважины в добывающую с возникновением гидродинамической связи между этими скважинами для отсечения участка прорыва теплоносителя. При последующем прорыве теплоносителя из нагнетательной скважины в добывающую над установленным пакером его последовательно переустанавливают выше участков прорыва теплоносителя. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - обеспечение более быстрого роста средней температуры по залежи, более высокие значения добычи нефти уже на начальном этапе разработки залежи с одновременным снижением материальных затрат и повышением безопасности работ на скважинах. В способе разработки залежи высоковязкой нефти с использованием внутрипластового горения, включающем строительство горизонтальной и вертикальной скважин, закачку окислителя через вертикальную скважину и отбор продукции из горизонтальной скважины, забой вертикальной скважины располагают в 28-32 м над горизонтальной скважиной и в 10-15 м от ее забоя в сторону устья. До закачки окислителя в горизонтальной и вертикальной скважинах устанавливают электронагреватели мощностью, достаточной для разогрева околоскважинного пространства до температуры 100-200°C. После чего начинают закачку окислителя в обе скважины для инициирования внутрипластового горения в залежи в призабойной зоне расположения обеих скважин. Далее, при превышении пластового давления в окрестности горизонтальной скважины величины уровня начального пластового давления более чем в 1,5 раза, из горизонтальной скважины электронагреватель извлекается и в нее спускается насосное оборудование, с помощью которого осуществляют откачку продукции залежи. При снижении уровня жидкости в скважине до уровня от 100% до 90% уровня начального пластового давления отбор продукции прекращают, извлекают насосное оборудование, спускают электронагреватель, осуществляют закачку окислителя для инициирования внутрипластового горения. Цикл отбора продукции и инициирования внутрипластового горения повторяют и прекращают при установлении гидродинамической связи между горизонтальной и вертикальной скважинами. Затем горизонтальная скважина эксплуатируется в режиме отбора продукции. Электронагреватель, установленный в вертикальной скважине, отключают и извлекают из этой скважины после установления режима устойчивого высокотемпературного горения, после чего закачку окислителя продолжают. 1 табл., 1 пр., 4 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - исключение обводненности отбираемого разогретого битума и сокращение затрат на теплоноситель за счет разогрева без закачки теплоносителя в пласт, возможность разработки месторождений битума с пластами толщиной до 5-7 м, равномерная выработка месторождения битума. Способ разработки месторождения битума включает строительство двухустьевых верхней и нижней скважин с горизонтальными участками, оснащенными фильтрами с отверстиями, расположенными друг над другом, спуск технологических колонн труб с насосами для отбора разогретого битума, прогрев продуктивного пласта закачкой пара в обе скважины, разогрев межскважинной зоны пласта, снижение вязкости битума, снятие термограмм с термодатчиков, размещенных в горизонтальных участках скважин, анализ состояния пласта на равномерность прогрева и осуществление равномерного прогрева пласта с учетом полученных термограмм. Фильтры горизонтальных участков верхней и нижней двухустьевых скважин разделяют на зоны отбора. Внутри фильтров напротив каждой из зон отбора устанавливают хвостовики с отверстиями, которые спускают на концах технологических колонн труб с устьев двухустьевых скважин. Хвостовики жестко соединены с соответствующими технологическими колоннами труб с возможностью герметичного закрытия или открытия отверстий фильтров горизонтальных участков двухустьевых скважин. Обвязывают с одного устья межколонные пространства верхней и нижней двухустьевых скважин между собой. Обвязывают с другого устья межколонные пространства верхней и нижней двухустьевых скважин с парогенератором. При закрытых отверстиях фильтров горизонтальных участков двухустьевых скважин производят разогрев межскважинной зоны пласта, а также зон пласта выше и ниже горизонтальных участков двухустьевых скважин, снижают вязкость битума замкнутой циркуляцией пара одновременно по межколонным пространствам верхней и нижней двухустьевых скважин посредством парогенератора без закачки пара в пласт. При достижении температуры 85-95°C по данным термограмм, снятых с термодатчиков в зонах отбора двухустьевых скважин, отключают парогенератор, прекращают циркуляцию пара, открывают отверстия фильтров путем совмещения их с отверстиями хвостовиков и начинают отбор разогретого битума одновременно из верхней и нижней двухустьевых скважин по технологическим колоннам труб с помощью насосов. При достижении температуры 35-45°C по данным термограмм, снятых с термодатчиков в зонах отбора двухустьевых скважин, отключают насосы, герметично закрывают отверстия фильтров путем их разобщения с отверстиями хвостовиков, запускают парогенератор и возобновляют процесс разогрева межскважинной зоны пласта и снижение вязкости битума путем замкнутой циркуляции пара по межколонному пространству верхней и нижней двухустьевых скважин. 5 ил.

Предложение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей высоковязкой нефти или битумов. Обеспечивает повышение нефтеотдачи, увеличение охвата пласта агентом воздействия за счет увеличения зоны прогрева пласта теплоносителем. Сущность изобретения: осуществляют бурение нагнетательных и добывающих горизонтальных скважин с расположением забоя нагнетательной скважины над средней частью горизонтальной добывающей скважины, закачку теплоносителя через нагнетательные скважины, отбор продукции через добывающие горизонтальные скважины с контролем температуры продукции. При превышении допустимой температуры осуществляют установку пакера и последующий его перенос в добывающей скважине для отбора в участке горизонтального ствола с более низкой температурой. Нагнетательную скважину бурят над добывающей скважиной ей навстречу. При этом, нагнетательную скважину оснащают дополнительным переносным глухим пакером, который переносят в горизонтальном участке от устья к забою параллельно пакеру добывающей скважины, который устанавливают после прорыва теплоносителя из нагнетательной скважины в добывающую с возникновением гидродинамической связи между этими скважинами для отсечения участка прорыва теплоносителя. При последующем прорыве теплоносителя из нагнетательной скважины в добывающую над установленным пакером его последовательно переустанавливают выше участков прорыва теплоносителя. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности устройства за счет комплексного термогазодинамического и химического воздействия на призабойную зону пласта нефтяной скважины, уменьшение шлакообразования относительно массы устройства в 3-5 раз, упрощение изготовления устройства. Устройство для обработки призабойной зоны пласта нефтяной скважины включает воздушную камеру с атмосферным давлением и приемную камеру, выполненную из легкого упругопластичного материала. В приемной камере размещены цилиндрической формы композиционные материалы: малогазовый и газогенерирующий при сгорании композиционный материал, а между малогазовым и газогенерирующим композиционными материалами приемная камера устройства дополнительно содержит газо- и кислотогенерирующий при сгорании композиционный материал. Малогазовый при сгорании композиционный материал, обращенный к воздушной камере и закрепленный радиально расположенными металлическими штырьками неподвижно относительно корпуса приемной камеры, сформирован из композиции, включающей, мас.%: аммиачная селитра гранулированная марки Б 45-46, бихромат калия 1-2, эпоксидная смола марки ЭД-20 40-42, пластификатор марки ЭДОС 2-3, отвердитель Агидол марки АФ-2М 9-10. Газо- и кислотогенерирующий при сгорании композиционный материал сформирован из композиции, включающей, мас.%: нитрат аммония 40-50, порошкообразный фторкаучук марки СКФ-32 с дисперсностью 0,5-1,5 мм 10, хлорпарафин марки ХП-1100 10-30, фторопласт марки Ф-32Л 10-40. Газогенерирующий при сгорании композиционный материал сформирован из композиции, включающей, мас.%: нитрат аммония 78-85, порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук с дисперсностью 0,5-1,5 мм 12, бихромат калия 3-10. 1 табл., 5 пр., 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - предотвращение обводнения добывающей скважины подошвенными водами, увеличение нефтеизвлечения залежи, сохранение высокого дебита нефти в реальных условиях неоднородного пласта, подстилаемого подошвенной водой, увеличение безводного периода работы скважин. Способ разработки залежи высоковязкой нефти и/или битума методом закачки пара в пласт включает строительство горизонтальной основной добывающей скважины и расположенной выше горизонтальной нагнетательной скважины, закачку пара в горизонтальные скважины, а после создания проницаемой зоны между скважинами закачку пара в нагнетательную скважину и отбор продукции из добывающей скважины. При этом строят дополнительные горизонтальные добывающие скважины, расположенные последовательно и параллельно с основной. Причем горизонтальные добывающие скважины располагают выше водонефтяного контакта ВПК, но ниже нагнетательной скважины на 5-8 м. При этом расстояние между забоем одной горизонтальной добывающей скважины и входом в кровлю другой в горизонтальной проекции должно быть не менее 5 м. Закачку пара в добывающие скважины перед началом отбора осуществляют в объеме 2-10 т/м суммарной длины горизонтальных участков, после чего из добывающих скважин производят регулируемый отбор продукции так, чтобы забойное давление в каждой добывающей скважине было не менее пластового давления подошвенных вод. 1 пр., 2 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к тепловой обработке продуктивного пласта при подъеме продукции из скважин с высоковязкой нефтью и природными битумами. Обеспечивает повышение эффективности использования скважин и оборудования при разработке залежей высоковязкой нефти и природных битумов тепловыми методами. Сущность изобретения: способ включает закачку высокотемпературного рабочего агента в парообразном состоянии по соответствующей колонне труб в рабочую камеру с циклическими подъемом продукции пласта по соответствующей колонне труб через основной нагнетательный клапан на поверхность и отбором продукции пласта в рабочую камеру через всасывающий клапан из внутрискважинного пространства, с периодическим нагнетанием рабочего агента через внутрискважинное пространство в пласт с отключением циклического подъема продукции пласта и отбора ее в рабочую камеру. Нагнетание рабочего агента производят в пласт с перекрытием на устье колонны труб для прохода поднимаемой жидкости через камеру вытеснения и дополнительный нагнетательный клапан, настроенный на давление открытия, большее, чем давление открытия основного нагнетательного клапана. Циклические подъемы продукции пласта и отборы ее в рабочую камеру осуществляют при постоянной подаче рабочего агента в рабочую камеру через дроссель, обеспечивающий нелинейное изменение и ограничение расхода подаваемого рабочего агента, поступающего в конденсационную камеру, при открытии гидравлического реле для обеспечения падения давления в камере до давления на забое скважины и поступления продукции пласта через всасывающий клапан в камеру. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх