Система поддержания пластового давления



Система поддержания пластового давления
Система поддержания пластового давления

Владельцы патента RU 2546706:

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

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности к системе закачки воды в пласт для вытеснения нефти и поддержания пластового давления. Технический результат - повышение надежности работы насосов и увеличение межремонтного периода их эксплуатации. Система поддержания пластового давления включает источник водоснабжения, насосы, низконапорные водоводы, соединяющие насос источника водоснабжения с дожимными насосами нагнетательных скважин, устья которых оснащены запорно-регулирующими устройствами. При этом низконапорные водоводы с максимально возможным давлением, превышающим максимально допустимое давление на входе соответствующего дожимного насоса, снабжены регуляторами давления. Эти регуляторы обеспечивают возможность снижения давления на входе дожимного насоса ниже максимально допустимого, но не ниже минимально допустимого для данного насоса в процессе эксплуатации. Регуляторы давления имеют принцип работы «после себя» во время ограничения расхода закачки в одну или несколько нагнетательных скважин либо полной их остановки. Дожимной насос рассчитан на давление на входе по аналитическому выражению. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к системе закачки воды в пласт с целью вытеснения нефти и поддержания пластового давления.

Известна система поддержания пластового давления (см. учебное пособие Ю.В. Зейгмана «Эксплуатация систем поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений», Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - С.179-188), включающая насосы кустовой насосной станции, блок напорных гребенок с расходомерами и регулирующими вентилями, водоводы, соединяющие коллектор блока напорных гребенок как с отдельными нагнетательными скважинами различной приемистости, так и с нагнетательными скважинами, сгруппированными по водоводам в соответствии с приемистостью и давлением закачки воды.

Недостатками известной системы являются значительная протяженность высоконапорных водоводов, а также потери энергии на запорно-регулирующих устройствах на части водоводов или подключенных к ним высокоприемистых нагнетательных скважинах по причине централизованного принципа регулирования режимов закачки воды (давление, расход) по водоводам, при котором задают расход воды по водоводам в целом регулирующими вентилями блока напорных гребенок кустовой насосной станции.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемой является система поддержания пластового давления, описанная в способе скважинной добычи нефти (патент РФ №2320861, E21B 43/20, опубл. в бюл. №9 от 27.03.2008), включающая сеть низконапорных водоводов, запорно-регулирующие устройства, нагнетательные скважины, оборудованные на устьях дожимными насосами, позволяющими настраивать режим закачки воды (давление, расход) в каждую скважину индивидуально.

Недостатком данной системы является то, что в сети низконапорных водоводов необходимо поддерживать давление в диапазоне от минимально допустимого, обеспечивающего всасывающую способность насоса, до максимально допустимого, обеспечивающего прочность его конструкции, на входе в каждый дожимной насос на устьях нагнетательных скважин. Однако большие различия в протяженности низконапорных водоводов, соединяющих как близко расположенные, так и значительно удаленные по отношению к источнику водоснабжения (входу в сеть низконапорных водоводов) нагнетательные скважины с дожимными насосами на их устьях могут привести к дисбалансу давления в сети низконапорных водоводов, а именно для преодоления потерь давления в сети водоводов при подаче воды на вход дожимных насосов удаленных нагнетательных скважин необходимо поддерживать повышенное давление на входе в сеть низконапорных водоводов, но при этом на входе дожимных насосов нагнетательных скважин, близко расположенных к источнику водоснабжения, из-за незначительности потерь давления возможно превышение значений давлений над максимально допустимыми, обеспечивающими их целостность и работоспособность. Аналогичная ситуация возможна при подключении к сети низконапорных водоводов скважин с большими различиями высотных отметок устьев, а именно для преодоления гидравлического сопротивления столба жидкости в сети водоводов при подаче воды на вход дожимных насосов высоко расположенных по профилю местности нагнетательных скважин необходимо поддерживать высокое давление на входе в сеть низконапорных водоводов, но при этом на входе дожимных насосов нагнетательных скважин, расположенных на одном уровне либо ниже относительно источника водоснабжения, из-за незначительности потерь давления возможно превышение значений давлений над максимально допустимыми, обеспечивающими их целостность и работоспособность. При изменении режима работы сети низконапорных водоводов, связанных с остановкой дожимных насосов на устье одной либо нескольких нагнетательных скважин для осуществления управляемого циклического воздействия водой на участки разрабатываемых пластов, для проведения на них плановых либо аварийных работ без прекращения подачи воды в сеть низконапорных водоводов, и продолжении работы остальных дожимных насосов нагнетательных скважин данной системы поддержания пластового давления потребуется перенастройка режима работы насоса источника водоснабжения для предотвращения избыточного повышения давления в сети низконапорных водоводов и соответственно возможного превышения значений максимально допустимых давлений на входах в дожимные насосы на устьях нагнетательных скважин. Работа насоса под давлением, превышающим максимально допустимое, может привести к ускоренному износу и разрушению уплотнительных элементов корпуса насоса, а также перегреву и выходу из строя электродвигателя привода, работающего с повышенной нагрузкой и потребляющего соответственно больше электроэнергии.

Техническими задачами предлагаемого изобретения являются защита дожимных насосов на устье нагнетательных скважин от превышения фактических значений давлений в низконапорных водоводах на входе в насосы над максимально допустимыми значениями давлений, обеспечивающими их целостность и работоспособность, увеличение межремонтного периода их эксплуатации.

Технические задачи решаются предлагаемой системой поддержания пластового давления, включающей источник водоснабжения, насосы, низконапорные водоводы, соединяющие насос источника водоснабжения с дожимными насосами нагнетательных скважин, оснащенных запорно-регулирующими устройствами.

Новым является то, что низконапорные водоводы с максимально возможным давлением, превышающим максимально допустимое давление на входе соответствующего дожимного насоса, снабжены регуляторами давления, снижающими давление на входе дожимного насоса ниже максимально допустимого, но не ниже минимально допустимого для данного насоса в процессе эксплуатации.

На чертеже представлена технологическая схема системы поддержания пластового давления.

Система поддержания пластового давления содержит источник водоснабжения 1 с насосом 2, подающим воду по низконапорным водоводам 3, 4, 5, 6, 7 на входы дожимных насосов 8, 9, 10, 11 нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15, устья которых оснащены запорно-регулирующей арматурой 16, 17, 18, 19 соответственно для регулирования расхода закачки воды. На входе в дожимные насосы 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 13 установлены дополнительно регуляторы давления 20 и 21 соответственно.

Система поддержания пластового давления работает следующим образом.

От источника водоснабжения 1 (например, очистные сооружения товарного парка, установки предварительного сброса воды, водозаборные скважины, речной водозабор и т.п.) воду насосом 2 (как правило, динамическим центробежного типа) подают по низконапорным водоводам 3, 4, 5, 6, 7 на входы дожимных насосов 8, 9, 10, 11 нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15, устья которых оснащены запорно-регулирующей арматурой 16, 17, 18, 19 соответственно для регулирования расхода закачки воды. Подбор насоса 2 источника водоснабжения 1, дожимных насосов 8, 9, 10, 11 производят по результатам предварительного гидравлического расчета системы поддержания пластового давления исходя из предполагаемых режимов закачки воды в нагнетательные скважины 12, 13, 14, 15 по низконапорным водоводам 3, 4, 5, 6, 7, например, с помощью программ для электронно-вычислительных машин «Программа графического построения сети объектов системы поддержания пластового давления» (свидетельство РФ о регистрации №2010616781, зарег. 12.10.2010 г., Реестр программ для ЭВМ), «Программа подбора насосов и расчета распределения воды в системе поддержания пластового давления» (свидетельство РФ о регистрации №2010617037, зарег. 21.10.2010 г., Реестр программ для ЭВМ). По результатам гидравлического расчета, в ходе которого моделируют различные режимы работы нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15, определяют диапазоны изменения давления на выходе насоса 2 источника водоснабжения 1 и соответственно на входах дожимных насосов 8, 9, 10, 11 нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15, при этом выявляют нагнетательные скважины, на входе дожимных насосов которых изменение давления не будет выходить за пределы минимально и максимально допустимых значений согласно техническим характеристикам дожимных насосов 9 и 11 (на чертеже для примера это нагнетательная скважина 13 как имеющая наибольшую высотную отметку относительно насоса 2 источника водоснабжения 1 и соответственно имеющая наибольшие потери давления на преодоление разности высотных отметок относительно источника водоснабжения 1, а также нагнетательная скважина 15 как наиболее удаленная от источника водоснабжения 1 и соответственно имеющая наибольшие потери давления по его длине водовода 7 от источника водоснабжения 1). Также выявляют нагнетательные скважины 12 и 14, для которых в процессе эксплуатации возможны превышения давления на входе в их дожимные насосы 8 и 10 соответственно над максимально допустимым давлением согласно техническим характеристикам данных дожимных насосов 8 и 10 (на чертеже для примера это нагнетательные скважины 12 и 14 по причине их более близкого расположения к источнику водоснабжения и более низких высотных отметок устьев). По этой причине для ограничения максимального значения давления на входе дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14 устанавливают регуляторы давления 20 и 21 на низконапорных водоводах 4 и 6 непосредственно перед входом в дожимные насосы 8 и 10. Регуляторы давления 20 и 21 работают по принципу «после себя», т.е. ограничивают максимальные значения давления на входах в дожимные насосы 8 и 10 соответственно на уровне не более задаваемых в них значениями уставок давления (значение давления, задаваемое в регуляторе давления, как максимально возможное после него), и настраиваются таким образом, что при одновременно работающих нагнетательных скважинах 12, 13, 14, 15 не производят ограничение давления на входах дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14, так как давление, приходящее на регуляторы давления 20 и 21, должно быть ниже выставленных в них уставок.

Производительность насоса 2 источника водоснабжения 1 подбирают из условия обеспечения подачи необходимого расхода воды в низконапорные водоводы 3, 4, 5, 6, 7 суммарно по расходам нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15, при этом давление на выходе насоса 2 должно обеспечивать давление не менее минимально допустимого значения на входе дожимного насоса 11 нагнетательной скважины 15 как наиболее удаленной от источника водоснабжения 1, а также на входе дожимного насоса 9 нагнетательной скважины 13 как скважины, имеющей наибольшую высотную отметку относительно насоса 2 источника водоснабжения 1. Для дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14 соответственно по причине их более близкого расположения к источнику водоснабжения (по сравнению с нагнетательной скважиной 15) и более низких высотных отметок устьев (по сравнению с нагнетательной скважиной 13) значения давления на входе могут быть близкими к максимально допустимым значениям, обеспечивающим их целостность и работоспособность, но не превышать их. В общем виде зависимость величины давления на входе в дожимной насос 8, 9, 10 или 11 нагнетательной скважины 12, 13, 14 или 15 от величины давления, развиваемого насосом 2 источника водоснабжения 1, может быть определена по формуле (1) при выполнении условия (2):

где PВХ - давление на входе дожимного насоса, МПа;

PИВ - давление на выходе насоса источника водоснабжения, МПа;

PСТ - потери давления на преодоление разности высотных отметок относительно насоса источника водоснабжения (статическое давление столба жидкости), МПа;

PГИДР - потери давления по длине низконапорных водоводов от источника водоснабжения до входа дожимного насоса нагнетательной скважины (гидравлические потери), МПа;

PРД - потери давления в регуляторе давления, МПа;

PMIN - минимально допустимое давление на входе в дожимной насос, МПа;

PМАХ - максимально допустимое давление на входе в дожимной насос, МПа.

При изменении режима работы системы поддержания пластового давления, вызванного ограничением расхода закачки в одну (например, 13 или 15) или несколько нагнетательных скважин (например, 13 и 15) либо полной их остановкой (например, в соответствии с графиком периодической (циклической) закачки либо для проведения ремонтных или исследовательских работ на нагнетательных скважинах 13 и/или 15 и т.д.) снижается суммарный расход закачиваемой воды в работающие нагнетательные скважины, при этом насос 2 начинает работать в режиме с пониженной производительностью и повышенным напором и соответственно повышается давление на его выходе и далее в низконапорных водоводах 3, 4, 5, 6, 7 и на входах дожимных насосов 8, 9, 10, 11 нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15. Например, при остановке работы дожимного насоса 11 и отключении работы нагнетательной скважины 15 происходит повышение давления на входах дожимных насосов 8, 9, 10 нагнетательных скважин 12, 13, 14. При этом для дожимного насоса 9 нагнетательной скважины 13 повышение давления на его входе не превысит максимально допустимого значения (по условию подбора насоса 2 источника водоснабжения 1 при всех работающих нагнетательных скважинах обеспечивается давление не менее минимально допустимого значения на входе дожимного насоса 9 нагнетательной скважины 13), а для дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14 повышение давления на их входах не происходит за счет работы регуляторов давления 20 и 21. При запуске дожимного насоса 11 нагнетательной скважины 15 значения давлений и расходов возвращаются в первоначальное состояние.

Таким образом, применение предлагаемой системы поддержания пластового давления позволяет производить закачку воды в нагнетательные скважины 12, 13, 14, 15 дожимными насосами 8, 9, 10, 11 с подачей воды от источника водоснабжения 1 по низконапорным водоводам 3, 4, 5, 6, 7 и защитить входы дожимных насосов 8 и 10 от превышения давления свыше максимально допустимых значений, определяемых техническими характеристиками дожимных насосов, за счет установки перед их входами регуляторов давления 20 и 21, работающих по принципу «после себя» во время ограничения расхода закачки в одну или несколько нагнетательных скважин либо полной их остановки.

Пример конкретного выполнения

От источника водоснабжения 1 насосом 2 типа ЦНС 13-40-5 воду с суммарным расходом 345 м3/сут и давлением 3,3 МПа подают по низконапорным водоводам 3, 4, 5, 6, 7 на входы дожимных насосов 8 и 11 типа УНЦВ 80-1150 нагнетательных скважин 12 и 15, а также на входы дожимных насосов 9 и 10 типа УНЦВ 125-900 нагнетательных скважин 13 и 14 (исходное состояние).

По результатам гидравлического расчета (условно не приводится), в ходе которого моделировались различные режимы работы нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15, выявлены нагнетательные скважины 13 и 15, на входе дожимных насосов 9 и 11 которых изменение давления не будет выходить за пределы минимально и максимально допустимых значений согласно техническим характеристикам дожимных насосов 9 и 11 (на чертеже для примера - это нагнетательная скважина 13 как имеющая наибольшую высотную отметку относительно насоса 2 источника водоснабжения 1 и соответственно имеющая наибольшие потери давления на преодоление разности высотных отметок относительно источника водоснабжения 1, а также нагнетательная скважина 15 как наиболее удаленная от источника водоснабжения 1 и соответственно имеющая наибольшие потери давления по его длине водовода 7 от источника водоснабжения 1). Также выявлены нагнетательные скважины 12 и 14, для которых в процессе эксплуатации возможны превышения давления на входе в их дожимные насосы 8 и 10 над максимально допустимым давлением согласно техническим характеристикам данных дожимных насосов 8 и 10 (на чертеже для примера - это нагнетательные скважины 12 и 14 по причине их более близкого расположения к источнику водоснабжения и более низких высотных отметок устьев). По этой причине для ограничения максимального значения давления на входе дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14 устанавливают регуляторы давления 20 и 21 (например, регуляторы низкого давления для эксплуатации на сточной воде «РНДС» или аналогичные), работающие по принципу «после себя», на низконапорных водоводах 4 и 6 непосредственно перед входом в дожимные насосы 8 и 10.

С учетом разности высотных отметок дожимных насосов 8, 9, 10, 11 нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15 относительно насоса 2 источника водоснабжения 1 и потерь давления в низконапорных водоводах 3, 4, 5, 6, 7 давление на входе дожимного насоса 8 нагнетательной скважины 12 составляет 2,8 МПа при расходе закачки 90 м3/сут. Аналогично давление на входе дожимного насоса 9 нагнетательной скважины 13 составляет 0,5 МПа при расходе закачки 75 м3/сут, давление на входе дожимного насоса 10 нагнетательной скважины 14 составляет 2,8 МПа при расходе закачки 95 м3/сут, давление на входе дожимного насоса 11 нагнетательной скважины 15 составляет 1,3 МПа при расходе закачки 85 м3/сут. Минимально и максимально допустимые давления для дожимных насосов 8, 9, 10, 11 составляют 0,1 МПа и 5 МПа соответственно. Соответственно уставки ограничения давления в регуляторах давления 20 и 21 выставлены на уровне 2,9 МПа и в исходном состоянии работы системы поддержания пластового давления не производят ограничение давления на входах дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14, так как давление, приходящее на регуляторы давления 20 и 21, ниже выставленных в них уставок.

При отключении, например, нагнетательной скважины 15 согласно графику периодической (циклической) закачки в случае отключения регуляторов давления 20 и 21 суммарный расход насоса 2 уменьшается до 300 м3/сут, давление на выходе увеличивается до 3,7 МПа, при этом на входе дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14 давление превышает максимально допустимое на 0,3 МПа, при этом расход закачки в нагнетательную скважину 12 увеличивается до 105 м3/сут, в нагнетательную скважину 13 увеличивается до 85 м3/сут, в нагнетательную скважину 14 увеличивается до 110 м3/сут.

В случае отключения нагнетательной скважины 15, но при включенных регуляторах давления 20 и 21 с уставками ограничения давления на уровне 2,9 МПа, давление на входах дожимных насосов 8 и 10 нагнетательных скважин 12 и 14 составляет 2,9 МПа (за счет срабатывания регуляторов давления 20 и 21 соответственно), давление на входе дожимного насоса 9 нагнетательной скважины 13 составляет 1,2 МПа. При этом расход закачки воды в нагнетательные скважины 12 и 14 остается практически неизменным по причине незначительного (на 0,1 МПа) давления на входах в дожимные насосы 8 и 10, расход закачки увеличивается до 90 м3/сут только в нагнетательную скважину 13 по причине увеличения давления на входе дожимного насоса 9.

Изменение расходов закачки воды и давлений на выкиде насоса 2 источника водоснабжения 1 и на входах дожимных насосов 8, 9, 10, 11 нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15 приведено в таблице.

Как видно из таблицы, на входе дожимного насоса 9 нагнетательной скважины 13 изменение давления не выходит за пределы минимально и максимально допустимых значений давления, а для нагнетательных скважин 12 и 14 за счет применения регуляторов давления 20 и 21, установленных на входах дожимных насосов 8 и 10, исключается превышение фактического давления над максимально допустимым значением давления.

Таким образом, предлагаемая система поддержания пластового давления позволяет увеличить продолжительность межремонтного периода и срока службы дожимных насосов 8, 10 нагнетательных скважин 12, 14 до 25% и снизить затраты на их ремонт до 15% (промысловые данные).

Технико-экономическая эффективность предлагаемой системы поддержания пластового давления достигается за счет предотвращения превышения давления на входе дожимных насосов нагнетательных скважин в процессе их эксплуатации при переменных режимах работы, при которых фактическое давление в низконапорных водоводах на входе в дожимные насосы может превышать максимально допустимые значения, определяемые техническими характеристиками дожимных насосов.

Использование данного предложения позволяет при небольших дополнительных капитальных затратах с помощью существующей системы поддержания пластового давления увеличить межремонтный период эксплуатации дожимных насосов за счет установки регуляторов давления на входе в дожимные насосы, снизить затраты на ремонт дожимных насосов нагнетательных скважин, тем самым оптимизировать затраты на закачку воды в нагнетательные скважины и, как результат, сократить материальные затраты на поддержание пластового давления.

Система поддержания пластового давления, включающая источник водоснабжения, насосы, низконапорные водоводы, соединяющие насос источника водоснабжения с дожимными насосами нагнетательных скважин, устья которых оснащены запорно-регулирующими устройствами, отличающаяся тем, что низконапорные водоводы с максимально возможным давлением, превышающим максимально допустимое давление на входе соответствующего дожимного насоса, снабжены регуляторами давления, обеспечивающими возможность снижения давления на входе дожимного насоса ниже максимально допустимого, но не ниже минимально допустимого для данного насоса в процессе эксплуатации, с принципом их работы «после себя» во время ограничения расхода закачки в одну или несколько нагнетательных скважин либо полной их остановки, а дожимной насос рассчитан на давление на входе по выражению:
PВХ=PИВ-(PСТ+PГИДР+PРД),
где PВХ - давление на входе дожимного насоса, МПа;
PИВ - давление на выходе насоса источника водоснабжения, МПа;
PСТ - потери давления на преодоление разности высотных отметок относительно насоса источника водоснабжения - статическое давление столба жидкости, МПа;
PГИДР - потери давления по длине низконапорных водоводов от источника водоснабжения до входа дожимного насоса нагнетательной скважины - гидравлические потери, МПа;
PРД - потери давления в регуляторе давления, МПа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к области разработки нефтяной малоразведанной залежи. Технический результат - повышение эффективности разработки нефтяной малоразведанной залежи.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к системе закачки воды в пласт с целью вытеснения нефти и поддержания пластового давления. Технический результат - минимизация перекачки воды в нагнетательные скважины одной приемистости и исключение недозакачки воды в нагнетательные скважины другой приемистости при оптимизации энергетических затрат на закачку воды в системе кустовой закачки воды в пласт и стабилизации давления в водоводах.

Изобретение относится к разработке газонефтяной залежи с осложненными условиями и может быть использовано при добыче нефти и газа на залежи, включающей газовые пласты с нефтяной оторочкой, содержащей высоковязкую нефть большой плотности.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к месторождениям легких нефтей (высокое газосодержание и давление насыщения нефти газом, близкое или равное начальному пластовому давлению), и направлено на повышение продуктивности скважин путем увеличения подвижности нефти за счет растворения в породе выделившегося из нефти газа при восстановлении пластового давления.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки многопластовых залежей нефти. Способ включает спуск колонны труб с фильтром ниже уровня жидкости в скважине, отбор продукции из скважины, разделение нефти и воды в стволе скважины, закачку воды в другой пласт, подъем нефти на поверхность.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки неоднородных терригенных или карбонатных продуктивных пластов. Способ включает спуск в ствол добывающей скважины ниже уровня жидкости колонны труб с насосами, а также с установленными на концах труб фильтрами, отбор продукции из нижнего продуктивного пласта, раздел нефти и воды в стволе скважины, закачку воды в верхний пласт, подъем нефти на поверхность.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и, в частности, к разработке нефтяных месторождений. Технический результат - увеличение нефтеизвлечения путем закачки полимерной системы в пласт через нагнетательные скважины с упрощением технологии и уменьшением затрат.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке обводненных неоднородных глинистых продуктивных пластов. Обеспечивает снижение обводненности добываемой продукции и повышение нефтеотдачи нефтяной залежи.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке обводненных неоднородных глинистых продуктивных пластов. Обеспечивает снижение обводненности добываемой продукции и, как следствие, повышение нефтеотдачи продуктивного пласта.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли. Обеспечивает повышение эффективности уплотняющего бурения скважин, обеспечивающего повышение объемов добычи нефти и более стабильную ее динамику без необходимости увеличения капитальных затрат на бурение.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к системе закачки воды в пласт для вытеснения нефти и поддержания пластового давления. Технический результат - исключение недозакачки воды в низкоприемистые нагнетательные скважины и стабилизация давления в подводящих водоводах. Система включает кустовую насосную станцию с насосом, подводящий к насосу водовод с датчиком давления, выкидной водовод насоса, блок гребенки, систему разводящих водоводов после насоса с расходомерами, запорно-регулирующую арматуру, низкоприемистые нагнетательные скважины с обратными клапанами и высокоприемистые нагнетательные скважины. При этом система предусматривает цикличный режим работы с циклами повышения и понижения давления в подводящем водоводе. Высокоприемистые нагнетательные скважины снабжены регуляторами расхода пружинного типа. На подводящем к насосу водоводе размещен регулятор давления, обвязанный байпасной линией с регулятором расхода и автоматизированной задвижкой. Эта задвижка функционально связана с кустовым контроллером. Он обеспечивает сбор информации с расходомеров и датчика давления с анализом выполнения задания по закачке воды по разводящим водоводам. Автоматизированная задвижка выполнена с возможностью по сигналу контроллера обеспечения потока воды через байпасную линию для компенсации закачки воды в низкоприемистые нагнетательные скважины при суммарной недозакачке в них. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки многопластовых залежей нефти. Способ включает спуск в ствол добывающей скважины колонны труб с фильтром ниже уровня жидкости в скважине, отбор продукции из верхнего пласта, разделение нефти и воды в стволе скважины, закачивание воды в нижний пласт, подъем нефти на поверхность. Фильтр представляет из себя трубу в трубе, внутренняя труба имеет гидрофильную поверхность со степенью гидрофильности не менее 99%, капиллярные отверстия диаметром не более 2 мм и плотностью не менее 50 отв/м. Наружная труба имеет гидрофобную поверхность со степенью гидрофобности не менее 99%, капиллярные отверстия диаметром не более 2 мм и плотностью не менее 50 отв/м. Диаметр колонны труб, на которых спускается фильтр, равен диаметру внутренней трубы фильтра. Внутренняя труба имеет длину большую, чем наружная. Наружную трубу размещают не ниже верхнего пласта, а внутреннюю - не ниже нижнего пласта. Между обсадной колонной и низом наружной трубы выше верхнего пласта устанавливают пакер, который позволяет жидкости из верхнего пласта попадать непосредственно в пространство между внутренней и наружной трубами фильтра. Между обсадной колонной и низом внутренней трубы выше нижнего пласта также устанавливают пакер, который не позволяет попадать воде из нижнего пласта в пространство между внутренней и наружной трубами фильтра. Двигаясь из верхнего продуктивного пласта в ствол скважины, жидкость попадает в пространство между внутренней и наружной трубами фильтра, где фильтруется через капиллярные отверстия соответствующих труб фильтра с гидрофобным и гидрофильным покрытиями, разделяясь на нефть, которая, попадая в наружную трубу и затем в затрубное пространство, насосом поднимается на поверхность, и воду, которая, попадая во внутреннюю трубу, насосом закачивается в нижний пласт. Технический результат заключается в повышении эффективности разделения нефти и воды в стволе скважины, повышении эффективности заводнения и увеличении нефтеотдачи залежи. 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки залежей нефти с двумя и более пластами. Способ включает спуск в ствол добывающей скважины ниже уровня жидкости колонны труб с насосами, а также установленными на концах труб фильтрами, отбор продукции из верхнего продуктивного пласта, разделение нефти и воды в стволе скважины, закачивание воды в нижний пласт, подъем нефти на поверхность. В скважину спускают на отдельных колоннах труб два фильтра. Фильтры представляют из себя трубы с капиллярными отверстиями диаметром не более 2 мм и плотностью не менее 50 отв/м. Один фильтр имеет гидрофобную поверхность со степенью гидрофобности не менее 99%, а другой - гидрофильную поверхность со степенью гидрофильности не менее 99%. Выше верхнего пласта устанавливают пакер для герметизации затрубного пространства. Фильтры выполняют длиной не ниже кровли нижнего пласта. Фильтр с гидрофильной поверхностью выполняют большей длиной, чем фильтр с гидрофобной поверхностью таким образом, чтобы пакер, устанавливаемый между эксплуатационной колонной и фильтром с гидрофильной поверхностью, располагался выше кровли нижнего продуктивного пласта, а конец фильтра с гидрофобной поверхностью размещался выше данного пакера. Пакер не позволяет жидкости из верхнего пласта перетекать в нижний пласт по межтрубному пространству. Двигаясь из верхнего продуктивного пласта в ствол скважины, жидкость попадает в межтрубное пространство, где фильтруется через капиллярные отверстия соответствующих фильтров с гидрофобным и гидрофильным покрытиями, разделяясь на нефть, которая, попадая через фильтр с гидрофобной поверхностью в колонну труб, насосом поднимается на поверхность, и воду, которая, попадая через фильтр с гидрофильной поверхностью в другую колонну труб, насосом закачивается в нижний пласт. Технический результат заключается в повышении эффективности разделения нефти и воды в стволе скважины, повышении эффективности заводнения и увеличении нефтеотдачи залежи. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к внутриконтурному заводнению пластов и поддержанию пластового давления при разработке нефтяных залежей с глиносодержащим коллектором. Технический результат - повышение нефтеотдачи пластов за счет увеличения их охвата. Способ включает циклическое снижение и повышение давления в пласте закачкой воды через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины. В пласт через нагнетательные скважины периодически закачивают минерализованную воду в объеме 0,1-5 поровых объемов пласта и пресную воду в объеме 0,1-5 поровых объемов пласта. Переход к закачке пресной воды после закачки минерализованной воды осуществляют без постепенного снижения минерализации. Состав и концентрацию солей закачиваемой минерализованной воды оставляют на уровне пластовой. Цикл закачки вод различной минерализации многократно повторяют. Пресную воду закачивают до момента времени, когда снижение приемистости нагнетательной скважины превысит допустимый технологический уровень - критическое падение пластового давления в областях целевого воздействия. Минерализованную воду закачивают до момента времени, когда нагнетательная скважина выйдет на начальный или близкий к начальному режим работы, определяемый расходом нагнетаемой жидкости и давлением на устье. 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в системе поддержания пластового давления. Устройство включает полый корпус с крышкой, в которой выполнены каналы подачи рабочего агента, и дном с выпускным каналом, расположенным в нем концентрично и имеющем площадь поперечного сечения, большую площади поперечного сечения канала подачи рабочего агента для сообщения полости корпуса с призабойной зоной скважины, подвижный рабочий орган, который образует с корпусом рабочие камеры. Подвижный рабочий орган выполнен в виде усеченного эллипса, установленного в корпусе на опоре скольжения и выполненного в виде оси с соотношением длин плеч верхнего и нижнего концов 1:2. В рабочем органе выполнен канал с возможностью сообщать рабочую камеру, опору скольжения с выпускным каналом дна корпуса, под дном расположена насадка с сообщающимся выпускным каналом и с радиальными отверстиями одинаковой площади поперечного сечения. Общая площадь поперечного сечения отверстий равна площади поперечного сечения выпускного канала. Нижняя поверхность крышки и верхняя поверхность дна выполнены в виде образующей цилиндра с возможностью перемещения по ним верхнего и нижнего плеч рабочего органа и изоляцией рабочих камер. Технический результат заключается в повышении длительной эффективности стационарной импульсной закачки жидкости. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды на нефтяных месторождениях поздней стадии разработки. Способ включает замер приемистости нагнетательной скважины, подачу продукции одной или более добывающих скважин в скважину для предварительного сброса воды, замер плотностей количества сырой нефти и газа, а также обводненности сырой нефти, плотностей нефти и воды, поступающих в скважину для предварительного сброса воды, деление в ней продукции на частично обезвоженную нефть, газ и воду, направление частично обезвоженной нефти и газа в сборный коллектор, подачу сброшенной воды в нагнетательную скважину. Определяют совместимость сброшенной воды с водой пласта, в который производится закачка из нагнетательной скважины, при совместимости вод нагнетательную скважину оснащают устройством для создания давления воды, достаточного для закачки воды в пласт, например, электроцентробежным насосом-«перевертышем». Это устройство выполняется с возможностью изменения подачи, например частотно-регулируемым приводом для электроцентробежного насоса-«перевертыша». Его устанавливают на минимальную подачу, определяют соответствие качества сброшенной воды геологическим условиям пласта. При неудовлетворительном качестве сброшенной воды она направляется в сборный коллектор, при удовлетворительном ее направляют в нагнетательную скважину, замеряют количество поступающей в нагнетательную скважину сброшенной воды, затем с выбранным постоянным или переменным шагом производят увеличение подачи устройства для создания давления воды. Это увеличение производится до тех пор, пока качество сброшенной воды удовлетворяет геологическим условиям пласта. Технический результат заключается в повышении эффективности кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано в системах добычи и сбора нефти и газа при разработке нефтяных месторождений, особенно на поздних стадиях разработки, когда продукция нефтяных скважин характеризуется большой обводненностью. Технический результат - повышение эффективности управления кустом скважин. Способ предусматривает использование добывающих скважин. Среди них одну или несколько скважин оборудуют насосной установкой с возможностью изменения подачи. У каждой добывающей скважины известен пласт или пласты, из которых осуществляют добычу. На устье каждой добывающей скважины замеряют количество добытых сырой нефти и нефтяного газа, а также обводненность сырой нефти. Продукцию добывающих скважин направляют в сборный коллектор куста скважин. Куст содержит одну или более нагнетательных скважин. У каждой нагнетательной скважины известен пласт или пласты, в которые производят закачку. Определяют приемистость по закачиваемой воде и требуемое давление закачки. Исследуют совместимость закачиваемой воды с пластовой водой. Закачку осуществляют при совместимости закачиваемой и пластовой вод. Определяют координаты всех добывающих и нагнетательных скважин куста, использующих одни пласты. Для каждой добывающей скважины замеряют время подъема скважинной продукции от приема насосной установки до устья скважины при максимальной подаче. Замер количества добытых сырой нефти и нефтяного газа производят с периодичностью не больше чем половина от замеренного времени подъема жидкости для данной скважины. На устье каждой нагнетательной скважины замеряют давление закачиваемой воды и ее количество. Замер количества закачиваемой воды и давления на устье производят с периодичностью не больше чем половина от замеренного времени поступления воды на устье каждой нагнетательной скважины до пакера. Для каждой нагнетательной скважины восстанавливают изменение количества закачиваемой воды и ее давления на устье во времени. Для каждой добывающей скважины по восстановленным изменениям во времени количества добытых сырой нефти и нефтяного газа определяют зависимость от количества закачиваемой воды и давления на устье, а также расстояния для каждой нагнетательной скважины, ведущей закачку в тот же пласт. Для добывающих скважин, оборудованных насосными установками с возможностью изменения подачи, такие зависимости определяют при разных подачах. На основании полученных зависимостей для всех добывающих скважин производят управление кустом скважин. Причем система подачи подготовленной воды для закачки выполнена с возможностью изменения количества подаваемой воды и давления на устье для одной или более нагнетательных скважин. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке нефтяных залежей с применением заводнения. Задача изобретения - снижение трудоемкости контроля за процессом заводнения нефтяной залежи при закачке вытесняющего агента в нагнетательные скважины. По способу осуществляют закачку вытесняющего агента и отбор нефти через систему нагнетательных и добывающих скважин. Изменяют режим заводнения в процессе разработки. Закачку вытесняющего агента в нагнетательную скважину производят в интенсивном режиме. С помощью наземных средств измерений, входящих в автоматизированную систему управления технологическим процессом, в режиме реального времени осуществляют мониторинг изменения роста объема добываемой нефти в зависимости от роста объема закачки вытесняющего агента до момента резкого спада объема добываемой нефти. Далее фиксируют величину объема закачки вытесняющего агента, при которой произошел указанный спад. Дальнейшую закачку в нагнетательную скважину производят в объеме ниже этой установленной величины. 1 пр., 6 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и, в частности, к области разработки нефтяных залежей горизонтальными скважинами. Технический результат - увеличение нефтеизвлечения за счет выравнивания фронта закачиваемой жидкости в пласт и расширение области применения горизонтальных скважин при различных условиях разработки залежей. По способу осуществляют строительство горизонтальных добывающих скважин, охватывающих залежь, и горизонтальных нагнетательных скважин. Нагнетают вытесняющий агент через нагнетательные скважины и осуществляют отбор продукции добывающими скважинами. Горизонтальные добывающие скважины размещают параллельно друг другу. Между горизонтальными участками и параллельно горизонтальным участкам располагают горизонтальную нагнетательную скважину. Нагнетание в нее начинают от забоя. При снижении приемистости коллекторов на забое горизонтальной нагнетательной скважины до предельно рентабельной неработающий участок горизонтального ствола изолируют последовательно в направлении от забоя к началу горизонтального ствола нагнетательной скважины. При этом горизонтальные добывающие скважины проводят в проницаемом прослое ниже кровли пласта на расстоянии 3-6 м и выше водонефтяного контакта на расстоянии не менее 10 м. Горизонтальную нагнетательную скважину строят равноудаленной от горизонтальных участков добывающих скважин на расстоянии шага проектной сетки. Закачку вытесняющего агента осуществляют с повышением пластового давления на 10-20% по сравнению с зоной отбора. Предусматривают возврат к предыдущим интервалам эксплуатации по истечении времени, достаточного для восстановления и выравнивания фронта закачиваемой жидкости в пласте. Горизонтальные участки добывающих скважин вскрывают в двух интервалах на расстоянии, исключающем их гидродинамическую связь. Отбор продукции производят поочередно. При этом переключение с одного интервала добычи на другой осуществляют при достижении предельно рентабельной обводненности продукции. 6 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к области интенсификации углеводородов из подземного пласта. Технический результат - повышение эффективности способа. По способу осуществляют установку первого устройства в первую горизонтальную скважину. Нагнетают первую текучую среду в первую горизонтальную скважину через первое устройство. Осуществляют добычу углеводородов из второй горизонтальной скважины, расположенной под первой скважиной. Нагнетают вторую текучую среду в третью скважину, смещенную вбок от каждой из скважин, первой и второй, для вытеснения текучих сред в коллекторе ко второй скважине. При этом продолжают добычу углеводородов из второй скважины. Устанавливают гидравлическую связь между первой, второй и третьей скважинами. Увеличивают давление в первой скважине с использованием второй текучей среды, нагнетаемой в третью скважину. Закрывают первую скважину, когда давление в ней увеличивается второй текучей средой до давления, достаточного для вытеснения углеводородов из второй скважины при их добыче. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 10 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-04-10 2015-04-10T11:29:12
Наверх