Лубрикатор геофизический с защитой от гидратообразования


 


Владельцы патента RU 2509871:

Общество с ограниченной ответственностью "Георесурс" (RU)

Изобретение относится к устройствам (лубрикаторам), обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в газовых скважинах приборами и инструментами на геофизическом кабеле. Лубрикатор содержит присоединительный фланец, превентор, секционную камеру и уплотнительное устройство. Уплотнительное устройство состоит из герметичного корпуса и уплотнительных элементов, установленных в корпусе. На наружной поверхности корпуса уплотнительного устройства закрепляется взрывозащищенный нагревательный элемент прямого нагрева, изолированный от окружающей среды теплоизоляционной прокладкой и защитным кожухом. Нагревательный элемент подключается к электрической сети промышленной частоты. Технический результат заключается в создании простого, надежного и дешевого устройства. Повышается эффективность работы лубрикатора в условиях возможного образования в его уплотнительном устройстве ледово-гидратных пробок. 1 ил.

 

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в действующих газовых скважинах приборами и инструментами на геофизическом кабеле.

Известен лубрикатор, содержащий уплотнительное устройство, состоящее из корпуса, содержащего уплотнительные элементы, которые представляют собой соединенные между собой сменные втулки с калиброванным внутренним отверстием под геофизический кабель (калиброванные втулки). Втулки соединяются муфтами, через которые подводится и отводится уплотнительная смазка от насосной станции - станции подачи уплотнительной смазки (Ю.В. Зайцев и др. «Освоение и ремонт нефтяных и газовых скважин под давлением». Стр.170-171. М., Недра, 1982).

Лубрикатор с упомянутым уплотнительным устройством позволяет снизить утечки скважинного газа в атмосферу при движении геофизического кабеля за счет перемещения в зазоре между геофизическим кабелем и калиброванными втулками нагнетаемой под избыточным давлением густой уплотнительной смазки, которая создает гидравлический затвор.

Недостатком описанного лубрикатора является то, что в начальный период спуска прибора в скважину, когда гидравлический затвор еще не сформировался, в калиброванных втулках происходит резкое падение давления газа при значительном снижении его температуры и конденсации из него водяного пара. Это приводит к образованию ледово-гидратных пробок, перекрывающих зазор между кабелем и стенками калиброванных втулок. При этом происходит прихват геофизического кабеля в результате его примораживания к стенкам калиброванных втулок. Такое явление весьма часто наблюдается при работе с описанным устройством в действующих газовых скважинах при устьевом давлении более 30 МПа.

Известен также лубрикатор, имеющий в своем составе переводник для нагнетания реагентов ингибиторов гидратообразования, устанавливаемый ниже уплотнительного устройства. Переводник имеет штуцер для подсоединения линии подачи ингибитора под избыточным давлением (Каталог продукции ASEP Eimar 2010 National Oilwell Varco, Переводник для нагнетания реагентов. Раздел 3 - Оборудование контроля давления при канатных работах, стр.165).

Переводник позволяет подавать в лубрикатор реагенты ингибиторов гидратообразования для предотвращения выпадения гидратов за счет разложения гидратно-ледовой пробки при воздействии на нее нагнетаемого реагента.

Недостатком лубрикатора с таким переводником является появление в составе лубрикатора дополнительного функционального узла, который увеличивает длину и металлоемкость лубрикатора, а также то, что для нагнетания реагентов ингибиторов гидратообразования необходимо использовать высоконапорный насос, рукав высокого давления и дорогостоящие реагенты.

Наиболее близким к настоящему изобретению техническим решением является использование для защиты от гидратообразования аппаратуры индукционного обогрева, например аппаратуры АИН (Дрягин В.В. Научно-техническая продукция ЗАО "Интенсоник & К" // НТВ "Каротажник". Тверь: Изд. АИС. 2001. Вып №85).

Аппаратура индукционного обогрева состоит из высокочастотного источника питания и набора индукционных нагревательных элементов, которые выполняются в соответствии с конфигурацией обогреваемого объекта и плотно к нему прижимаются при помощи зажимов. Для прогрева уплотнительного устройства лубрикатора изготавливается специальный индукционный нагревательный элемент, который плотно прилегает к уплотнительному устройству и крепится к нему зажимами. Высокочастотный источник питания подсоединяется проводами к нагревательному элементу и производится прогрев элементов уплотнительного устройства токами высокой частоты.

Недостатками описанного устройства является конструктивная сложность высокочастотного источника питания и, соответственно, низкая надежность, необходимость использования специальных соединительных кабелей и высокая стоимость аппаратуры индукционного обогрева.

Сущностью изобретения является удешевление работ, упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности работы лубрикатора в условиях возможного образования в его уплотнительном устройстве ледово-гидратных пробок.

Это достигается тем, что в лубрикаторе, содержащем присоединительный фланец, превентор, секционную камеру и уплотнительное устройство, состоящее из герметичного корпуса и уплотнительных элементов, установленных в корпусе, на наружной поверхности корпуса уплотнительного устройства закрепляется взрывозащищенный нагревательный элемент прямого нагрева, изолированный от внешней среды слоем теплоизоляционного материала и защитным кожухом, подключаемый к электрической сети промышленной частоты.

Изобретение было реализовано при изготовлении и испытании лубрикатора в полевых условиях.

На фиг.1 представлена схема уплотнительного устройства лубрикатора в разрезе. Уплотнительное устройство включает муфту 1, в которой закреплен корпус 2. В корпусе 2 размещены уплотнительные элементы в виде калиброванных втулок 3. Калиброванные втулки 3 входят в закрепленную на кожухе 2 муфту 4, в которой установлена втулка 5 с отверстиями 6. В нижней части муфты 4 закреплены втулки 7, являющиеся хвостовиком уплотнительного устройства. Между кожухом 2 и калиброванными втулками 3 имеется кольцевой канал 8, а в муфте 4 установлен штуцер 9. Муфта 4 имеет опорную поверхность 10 и направляющий цилиндр 11. На корпусе 1 закреплен взрывозащищенный нагревательный элемент прямого нагрева 12 с кабельным разъемом 13. Взрывозащищенный нагревательный элемент 12 изолирован от окружающей среды теплоизолирующей прослойкой 14 и предохранительным кожухом 15. В муфте 1 установлен штуцер 16. Через центральное отверстие уплотнительного устройства 17, которое сообщено со штуцерами 9 и 16, проходит геофизический кабель 18.

Уплотнительное устройство закрепляется к верхней части секционной камеры лубрикатора нижней частью муфты 4. Установка муфты 4 производится на опорную поверхность 10. При этом хвостовик 7 входит в секционную камеру (на фигуре не показана).

Лубрикатор работает следующим образом. После монтажа лубрикатора с пропущенным через центральное отверстие уплотнительного устройства 17 геофизическим кабелем 18 и размещенными в секционной камере прибором и грузами, а также после подсоединения к уплотнительному устройству рукавов гидравлической системы, производится включение взрывозащищенного нагревательного элемента 12 в электрическую сеть промышленной частоты при помощи предварительно подсоединенного к кабельному разъему 13 электрического кабеля (на фигуре не показан). Взрывозащищенный нагревательный элемент 12 предохранен от непроизводительных потерь тепла теплоизолирующей прослойкой 14. и защищен от механических повреждений кожухом 15. Через штуцер 9 в уплотнительное устройство подается уплотнительная смазка. Уплотнительная смазка в начале нагнетания быстро заполняет кольцевой зазор 8. Далее через отверстия 6 втулки 5 смазка попадает в зазор между геофизическим кабелем 18 и внутренним отверстием калиброванных втулок 3, а также в зазор между геофизическим кабелем и хвостовиком 7. Взрывозащищенный нагревательный элемент 12 обеспечивает прогрев корпуса уплотнительного устройства 2, уплотнительной смазки в кольцевом зазоре 8 и калиброванных втулок 3, в результате чего температура последних повышается. При сообщении внутренней полости лубрикатора со скважинной средой, при дросселировании газа в зазоре между геофизическим кабелем 18 и внутренним отверстием калиброванных втулок 3, образование гидратов и прихват геофизического кабеля 18 не происходит, поскольку понижение температуры газа в результате процесса дросселирования скважинной среды компенсируется нагреванием калиброванных втулок 3 и уплотнительной смазки.

После начала спуско-подъемных операций и прохода скважинных приборов с грузами, подвешенными на геофизический кабель 18 под превентор, устанавливается постоянный уровень подачи уплотнительной смазки от станции подачи уплотнительной смазки через штуцер 9. При этом уплотнительная смазка проходит через отверстия 6 во втулке 5 и попадает в зазор между геофизическим кабелем 18 и внутренней стенкой калиброванных втулок 3, создавая устойчивый гидравлический затвор, исключающий утечки скважинного газа в атмосферу. Хвостовик 7 предотвращает уход уплотнительной смазки в скважину. При получении устойчивого гидравлического затвора, взрывозащищенный нагревательный элемент 12 отключается от источника электрической энергии. Уплотнительная смазка, отработанная в зазоре между геофизическим кабелем 18 и калиброванными втулками 3, удаляется из уплотнительного устройства через штуцер 16.

В случае прекращения подачи уплотнительной смазки по какой-либо причине и появления признаков гидратообразования, взрывозащищенный нагревательный элемент 12 вновь подключается к источнику электрической энергии и производится повторный прогрев калиброванных втулок 3.

Испытания опытного образца лубрикатора, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, показали стабильность выхода лубрикатора на режим герметизации геофизического кабеля при исключении возможности гидратообразования и более быстрого создания устойчивого гидравлического затвора из уплотнительной смазки в калиброванных втулках уплотнительного устройства. Стоимость необходимого для защиты от гидратообразования комплекта оборудования сократилась на 35%, затраты электрической энергии снизились на 14%.

Лубрикатор, содержащий присоединительный фланец, превентор, секционную камеру и уплотнительное устройство, состоящее из герметичного корпуса и уплотнительных элементов, установленных в корпусе, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса уплотнительного устройства закреплен взрывозащищенный нагревательный элемент прямого нагрева, подключаемый к электрической сети промышленной частоты, изолированный от внешней среды слоем теплоизоляционного материала и защитным кожухом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для удаления парафина и смол из нефти перед ее транспортировкой. Изобретение позволяет сократить материальные затраты на борьбу с парафиносмолистыми отложениями на стенках нефтепроводов.

Изобретение относится к способу добычи в естественном залегании битумов или особо тяжелой нефти из близких к поверхности месторождений нефтеносного песка, в котором для уменьшения вязкости битума или особо тяжелой нефти в месторождение вводят тепловую энергию, при этом применяют, по меньшей мере, одну транспортировочную трубу для транспортировки сжиженного битума или особо тяжелой нефти и, по меньшей мере, одну трубу для ввода тепловой энергии, которые проходят обе параллельно.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче высоковязкой нефти, а также в скважинах, эксплуатируемых длительный период времени с высокой вероятностью образования гидратно-парафиновых пробок.

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

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к повышению нефтеотдачи пластов. .

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

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности, и может быть использовано для активизации и возобновления притоков в нефтяных и газовых скважинах. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам, обеспечивающим проведение работ в скважинах, приборами на кабеле или проволоке.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам, предназначенным для герметизации устья нефтяной скважины, на которой проводятся операции депарафинизации насосно-компрессорной трубы с помощью скребка на лебедочной скребковой проволоке.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам, предназначенным для герметизации устья нефтяной скважины, на которой проводятся операции депарафинизации насосно-компрессорной трубы с помощью скребка на лебедочной скребковой проволоке.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано для спуска/подъема приборов и различных устройств в скважины, находящиеся под избыточным давлением газа или жидкости.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам, предназначенным для герметизации устья нефтяной скважины, на которой проводятся операции депарафинизации насосно-компрессионной трубы с помощью скребка на лебедочном моножильном тросе.

Изобретение относится к области электротехнологии в нефтедобывающей промышленности, может быть использовано для очистки эксплуатационных колонн, скважин от парафиновых и других отложений. Способ электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса заключается в электрической цепи для электронагрева. При этом электрическая цепь образована колоннами насосно-компрессорных труб, погружным контактом, обсадной колонной и электроизоляционными компонентами. Входные зажимы электрической цепи соединены с регулируемым источником электрической мощности, состоящим из полупроводникового преобразователя, системы управления и регулятора тока, соединенных между собой и с датчиком тока полупроводникового преобразователя, подключенного к питающей сети. Дополнительно введен датчик нагрузки электродвигателя насоса, а в регулируемый источник электрической мощности введен релейный элемент с гистерезисной характеристикой, подключенный к входу регулятора тока и входом соединенный с выходом введенного датчика тока электродвигателя насоса. Подключают регулируемый источник электрической мощности к выходным зажимам образованной электрической цепи для электронагрева. При этом регулируемый источник электрической мощности включают при возрастании нагрузки на электродвигатель нефтеоткачивающего насоса выше заданного, например, номинального значения и отключают при ее соответствующем снижении, для чего в регулируемом источнике электрической мощности создают гистерезисную характеристику «вход - выход». Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение качества очистки нефтескважины от парафиновых отложений и снижение вязкости нефти при ее откачке из скважины. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может применяться для разработки газогидратных залежей, тепловой обработки призабойной зоны скважины и восстановления гидравлической связи пласта со скважиной. Устройство для тепловой обработки газогидратных залежей содержит два корпуса нагревателя, водоподающую систему, включающую выпускные клапаны во втором корпусе. Устройство дополнительно содержит насосно-компрессорные трубы (НКТ), соединенные с водоподающей трубой с насосом и емкостью с водой, термостойкий пакер, расположенный над корпусами, регулятор напряжения, распределитель, по оси которого установлен узел сопряжения НКТ, с трубчатой диэлектрической вставкой и переходником с отверстием, соосным с отверстием трубчатой вставки. При этом верхняя часть токовода соединена с жилами силового кабеля через переходник. Второй корпус выполнен с выпускными клапанами в его верхней части, заполнен рабочей жидкостью и установлен снаружи первого корпуса, выполненного герметичным. В первом корпусе установлены диски-электроды с перфорацией, а на центральном трубчатом тоководе в межэлектродных интервалах за пределами термостойких изоляторов установлены нулевые электроды. Диски-электроды жестко связаны с центральным тоководом и изолированы термостойкими изоляторами от первого корпуса нагревателя, заполненного токопроводящей жидкостью. Первый корпус дополнительно снабжен датчиками давления и уровня, аварийным клапаном давления, и верхним и нижним проходными изоляторами. При этом термостойкий пакер установлен между распределителем и вторым корпусом, а НКТ соединены с первым корпусом через второй. Техническим результатом является повышение интенсивности тепловой обработки пласта газогидратов, расширение возможностей устройства. 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам для добычи высоковязкой нефти. Способ освоения и эксплуатации скважины с высоковязкой нефтью включает спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) со скважинным насосом с силовым кабелем и капиллярной трубки, спущенной в скважину параллельно с силовым кабелем и закрепленной на наружной поверхности НКТ клямсами. Добывают нефть или нефтесодержащую пластовую жидкость. Подают химический реагент в скважину из емкости насосом-дозатором через капиллярную трубку. Вводят силовой кабель в скважину через герметичный кабельный ввод. Осуществляют защиту силового кабеля и капиллярной трубки от прямого контакта с внутренней поверхностью скважины протекторами. При этом на устье скважины НКТ снизу вверх оснащают электронагревателем с удлинителем, скважинным насосом с силовым кабелем и муфтой с радиальным отверстием, к которому присоединена капиллярная трубка. Удлинитель электронагревателя соединяют с силовым кабелем скважинного насоса. Спускают НКТ в скважину так, чтобы ее башмак размещался не менее чем на 2 м ниже подошвы пласта с высоковязкой нефтью, а электронагреватель находился напротив интервала перфорации пласта с высоковязкой нефтью. При этом силовой кабель на устье скважины соединяют со станциями управления скважинного насоса и электронагревателя и вводят в скважину через герметичный кабельный ввод. Капиллярную трубку вводят в скважину через герметичный боковой отвод фонтанной арматуры скважины. Запускают в работу электронагреватель и производят технологическую выдержку в течение 8 ч для прогревания призабойной зоны пласта в интервале перфорации и разогревания высоковязкой нефти на приеме скважинного насоса. По окончании времени технологической выдержки одновременно запускают в работу скважинный насос и насос-дозатор, подающий разжижитель высоковязкой нефти по капиллярной трубке через радиальное отверстие в муфте во внутреннее пространство НКТ выше скважинного насоса. Техническим результатом является повышение производительности скважины, снижение нагрузки на скважинный насос. 1 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для теплового воздействия на призабойную зону, снижения вязкости скважинной жидкости перед приемом погружного насоса и для предупреждения образования асфальтено-парафино-гидратных отложений. Способ прогрева призабойной зоны скважины характеризуется тем, что в призабойную зону скважины в интервал перфорации на хвостовике из НКТ ниже скважинного погружного оборудования в зависимости от необходимой длины и мощности нагрева опускают один или несколько соединенных между собой скважинных электрических резистивных нагревателей. Производят управляемый прогрев околоскважинного пространства призабойной зоны и поступающей в скважину пластовой жидкости. Устройство для осуществления способа составлено из взаимосвязанных между собой скважинного нагревателя в виде регулируемых с поверхности нагревательных элементов и воздушной компрессионной камеры или узла гидрозащиты, с возможностью компенсации компрессионного воздействия нагретого теплоносителя. В устройство включены также внутренний датчик температуры и регулятор мощности, подаваемой на скважинный нагреватель, выполненный в виде тиристорного выпрямительного блока, управляемого соединенным с ним программируемым контроллером станции управления нагревом с основным показателем в виде температурных характеристик работы устройства. Техническим результатом является повышение эффективности теплового воздействия на околоскважинное пространство в районе установки скважинного нагревателя, увеличения притока жидкости из пласта и снижения вязкости скважинной жидкости перед приемным фильтром скважинного насоса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разработки залежи высоковязкой нефти и битума путем нагревания. Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума включает разбуривание залежи скважинами с горизонтальными стволами, направленными параллельно друг другу. Причем между двумя горизонтальными стволами крайних скважин бурят добывающую скважину с горизонтальным стволом, при этом в горизонтальные стволы двух крайних скважин устанавливают электроды. На устье скважины соединяют электроды с высокочастотной установкой. В горизонтальный ствол добывающей скважины спускают электроцентробежный насос. Производят прогрев залежи электрическим током с помощью установленных в горизонтальных стволах двух крайних скважин электродов - анода и катода, а отбор разогретой нефти из залежи на дневную поверхность осуществляют электроцентробежным насосом из горизонтального ствола добывающей скважины. На одной глубине бурят две крайние скважины с равными по длине горизонтальными стволами, направленными параллельно друг другу на расстоянии 40 м между устьями .Затем по всей длине горизонтальных стволов этих скважин выполняют гидравлический разрыв пласта с образованием продольных трещин с последующим их креплением токопроводящим материалом. Далее перпендикулярно забоям горизонтальных стволов крайних скважин бурят третью скважину с горизонтальным стволом. Причем горизонтальный ствол третьей скважины не пересекает горизонтальные стволы крайних скважин, но пробурен в пределах трещин гидравлического разрыва пласта, выполненного из горизонтальных стволов крайних скважин,. При этом левее и правее крайних скважин, а также между ними параллельно их горизонтальным стволам на равноудаленном расстоянии пробуривают три добывающих скважины с горизонтальными стволами, длины которых равны длинам горизонтальных стволов крайних скважин. Причем горизонтальные стволы добывающих скважин выполняют на 15 м ниже горизонтальных стволов крайних скважин. Далее в горизонтальные стволы скважин устанавливают электроды - катоды и аноды, при этом в крайних скважинах устанавливают катоды, а в третьей скважине - анод. Причем в качестве электродов, спускаемых в скважину, используют колонны насосных штанг. При этом на устье скважин обвязывают электроды с электрической подстанцией и оснащают добывающие скважины электроцентробежными насосами. Осуществляют прогревание залежи с помощью крайних скважин по всей длине их горизонтального ствола, а отбор разогретой нефти осуществляют с помощью электроцентробежных насосов через горизонтальные стволы добывающих скважин. Техническим результатом является повышение эффективности прогревания залежи высоковязкой нефти и битума нагреванием. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для нефтяных скважин и нефтепроводов и может быть использовано для профилактики образования асфальто-смоло-парафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах, межтрубном пространстве скважин и промысловых нефтепроводах. Система нагрева нефти содержит монтируемый в зону возможного образования асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО) нагревательный кабель постоянного или переменного тока, в котором присутствуют нагревательные жилы и стальная или синтетическая полимерная броня. Нагревательные жилы подключены через переходной клеммный шкаф к станции управления, которая обеспечивает заданный режим нагрева, контроль параметров и комплекс защит. Станция управления состоит из корпуса, внутри которого установлены клеммный блок для подключения нагревательного кабеля и питания станции управления, силовой блок, блок включения/выключения, блок GSM - связи, блок управления и контроля. Силовой блок обеспечивает питание нагревательного кабеля постоянного либо переменного тока. Блок включения/выключения включает автоматический выключатель и пускатель, обеспечивающие штатное и аварийное включение/отключение питания. Блок GSM - связи обеспечивает дистанционный контроль и управление системой нагрева нефти. Блок управления и контроля включает в себя цифровой логический контроллер и модуль управления универсальным силовым блоком, обеспечивающие управление заданным режимом нагрева кабеля, уровнем защиты от короткого замыкания, утечки тока, превышения заданного порога силы тока и напряжения, превышения средней установленной температуры кабеля и нагреваемой среды, панель управления, обеспечивающую ввод и корректировку текущих параметров и визуальный контроль работы системы. Техническим результатом является повышение эффективности профилактики АСПО. 3 ил.
Наверх