Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах



Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах
Уменьшение накопления гидратов, парафинов и восков в скважинных инструментах

 


Владельцы патента RU 2600553:

ХАЛЛИБЕРТОН ЭНЕРДЖИ СЕРВИСЕЗ, ИНК. (US)

Группа изобретений относится к оборудованию нефтегазодобывающих скважин. Способ содержит нагревание стенки, окружающей внутренний канал скважинного инструмента, через который течет скважинная текучая среда, мониторинг изменения толщины стенки, окружающей внутренний канал, произошедшего в результате скопления вещества в канале. Мониторинг выполняют посредством датчика из группы датчиков, содержащей датчик удельного электрического сопротивления, датчик емкости, датчик индуктивности. Нагревание выполняют в ответ на изменение толщины стенки, превышающее заданный уровень. Повышается эффективность предотвращения образования отложений гидратов, парафинов и восков. 5 н. и 32 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится, в целом, к операциям, осуществляемым в подземной скважине, и оборудованию, используемому в подземной скважине, в одном из раскрытых ниже примеров, в частности, обеспечено уменьшение скопления нежелательных веществ в скважинном инструменте.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Для предотвращения образования гидратов, восков, парафинов и других нежелательных веществ в скважинных инструментах, последние можно размещать на определенной глубине или ниже ее, где температура выше температуры образования гидратов и других веществ. Однако, с течением времени условия меняются и предсказать нужную глубину для конкретного скважинного инструмента с достаточной достоверностью не представляется возможным.

Понятно, что необходимо постоянно совершенствовать способы уменьшения скопления нежелательных веществ в скважинных инструментах.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении обеспечены системы и способы улучшения процессов предотвращения или уменьшения скопления отложений, гидратов, восков, парафинов и т.п.). Ниже раскрыт пример, в котором для уменьшения скопления нежелательных веществ стенку канала скважинного инструмента нагревают. В другом раскрытом ниже примере для уменьшения скопления нежелательных веществ вызывают вибрацию стенки.

В одном представленном ниже аспекте раскрыт способ уменьшения образования нежелательного вещества, скапливающегося в скважинном инструменте, через который протекает скважинная текучая среда. В одном примере этот способ может содержать нагревание окружающей стенки внутреннего канала, через который течет скважинная текучая среда.

В другом аспекте раскрыта система для уменьшения образования нежелательного вещества, скапливающегося в скважинном инструменте. В одном примере система может содержать внутренний канал, имеющий окружающую стенку, и нагреватель, нагревающий стенку канала.

Тогда как в другом аспекте способ уменьшения образования нежелательного вещества, скапливающегося в скважинном инструменте, может содержать мониторинг скопления вещества в скважинном инструменте, и нагревание окружающей стенки внутреннего канала в ответ на обнаружение такого скопления.

Эти и другие признаки, преимущества и выгоды станут понятны специалисту в данной области техники при тщательном рассмотрении описания наглядных вариантов осуществления, приведенных в раскрытии, а также прилагаемых графических материалов, в которых однотипные элементы имеют одинаковые номера позиций на разных фигурах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлен частичный поперечный разрез системы, а также связанный с ней способ, реализующие принципы настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлен в увеличенном масштабе поперечный разрез скважинного инструмента, который реализует принципы настоящего изобретения, и который может быть использован в системе и способе согласно фиг. 1.

На фиг. 3 представлен поперечный разрез другого примера скважинного инструмента.

На фиг. 4 представлен частичный разрез другого примера системы и способа.

На фиг. 5-9 представлены поперечные разрезы дополнительных примеров скважинного инструмента.

ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 представлена система 10 и связанный с ней способ, способный воплотить принципы настоящего изобретения. Однако, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничивается деталями системы 10 и способа, раскрытого здесь или изображенного на чертежах, так как принципы настоящего изобретения могут содержать большое разнообразие различных систем и способов.

В примере, показанном на фиг. 1, насосно-компрессорную колонну 12 устанавливают в стволе скважины 14, укрепленном обсадными трубами 16 и цементом 18. Различные скважинные инструменты 20, 22, 24, 26 взаимосвязаны в насосно-компрессорной колонне 12.

Скважинный инструмент 20 является устройством для регулирования расхода (таким как клапан или дроссель), скважинный инструмент 22 является пакером, скважинный инструмент 24 является предохранительным клапаном, а скважинный инструмент 26 является боковой мандрелью. Это лишь несколько примеров типов скважинных инструментов, которые могут извлечь пользу из принципов настоящего изобретения. Любые другие типы скважинных инструментов, или любые другие комбинации скважинных инструментов могут быть использованы по желанию.

В производственных операциях скважинная текучая среда 28 течет через скважинные инструменты 20, 22, 24, 26, например, для извлечения ее на поверхность земли. К сожалению, при прохождении текучей среды 28 к поверхности, ее температура снижается, что может вызвать скопление нежелательных отложений, гидратов, парафинов, восков и т.п. в скважинных инструментах 20, 22, 24, 26. Кроме уменьшения поперечного сечения потока ценной текучей среды 28 к поверхности, это может привести к поломке скважинных инструментов 20, 22, 24, 26.

Согласно одному признаку системы 10, более подробно раскрытому ниже, стенку внутреннего канала можно нагревать, тем самым предотвращая или, по меньшей мере, сокращая образование нежелательных скоплений веществ в скважинных инструментах 22, 24, 26, 28. Кроме того, в некоторых примерах для большего уменьшения скопления нежелательных веществ в скважинных инструментах 20, 22, 24, 26 можно вызывать вибрацию внутреннего канала и/или индукционно нагревать его.

На фиг. 2 схематично изображен в увеличенном масштабе поперечный разрез приведенного в качестве примера скважинного инструмента 30. Скважинный инструмент 30 может быть использован в системе 10 и способе согласно фиг. 1, или он может быть использован в иных системах и способах.

Скважинный инструмент 30 может быть любым из скважинных инструментов 20, 22, 24, 26, раскрытых выше, или инструментом любого другого типа. Скважинный инструмент 30 может быть использован вместе с любыми другими скважинными инструментами (например, скважинными инструментами 20, 22, 24, 26) в других системах и способах.

В примере, показанном на фиг. 2, скважинный инструмент 30 содержит наружный корпус 32 и внутренний продольный канал 34, по которому течет текучая среда 28. Электрический нагреватель 36 содержит один или несколько проводников 40, нанесенных на окружающую стенку 38 канала 34.

Проводники 40 могут быть намотаны в спираль, как показано на фиг. 2, или они могут быть любой другой конфигурации. Проводники могут быть распределены равномерно, неравномерно или случайным образом. Проводники 40 могут содержать электрические резистивные нагревательные элементы, индукционные нагревательные элементы и т.п.

Электрические контакты 42 в корпусе 32 предусмотрены для соединения проводников 40 с линией 44, идущей к удаленному месту (например, к управляющей и энергетической системе на поверхности земли, подводному местоположению, внутрискважинному генератору и т.п.). Когда электропитание подают на нагреватель 36, стенка 38 канала 34 нагревается, тем самым, предотвращая (или, по меньшей мере, значительно сокращая) скопление нежелательных веществ (например, отложений, гидратов, восков, парафинов и т.п.) на стенке.

Проводники 40 могут быть прикреплены в канале 34 с использованием любой подходящей техники. Для нанесения проводников 40 могут быть использованы адгезивы (например, эпоксидные смолы и т.п.). В одном примере, проводники 40 могут быть внедрены в волокно (например, стекловолокно, углеродное волокно, KEVLAR™, и т.п.) и композиционный материал на основе смоляной матрицы, образующий стенку 38 канала 34.

Техника, используемая для крепления проводников 40 вокруг канала 34, не имеет значения, предпочтительно, внутреннюю поверхность стенки 38 оставляют гладкой с минимальными изменениями в размерах. Таким образом, может быть минимизировано прилипание нежелательных веществ к стенке 38. Следует отметить, что нагреватель 36 в данном примере содержит окружающую стенку 38 канала 34.

Таким образом, можно считать, что нет необходимости нагревать большую массу текучей среды 28, текущей через канал 34, в скважинном инструменте 30 (хотя некоторая часть текучей среды будет нагреваться из-за нагрева стенки 38). Вместо этого за счет нагревания окружающей стенки 38 канала 34, уменьшается скопление нежелательных веществ на стенке без необходимости нагревания всей текучей среды 28 или ее большей части.

Согласно другому признаку системы 10, более подробно раскрытому ниже, нагревание стенки 38 можно регулировать так, чтобы стенка нагревалась при обнаружении скопления нежелательного вещества, или когда скопление превышает заданный уровень. Таким образом, нагреватель 36 может быть обесточен, когда в его работе нет необходимости, или же можно регулировать уровень электропитания (например, мощность, частоту, амплитуду, напряжение и т.п.), подаваемого к нагревателю для различных степеней скопления вещества.

На фиг. 3 проиллюстрирован другой пример скважинного инструмента 30. В этом примере нагреватель 36 устанавливают отдельно в скважинный инструмент 30.

Как показано на фиг. 3, нагреватель 36 может содержать гильзовую вставку 46 с размещенными в ней проводниками 40. Например, проводники 40 могут быть заделаны в композиционный материал гильзовой вставки 46 и т.п.

Вставка 46 может быть установлена в корпусе 32 при изготовлении скважинного инструмента 30, скважинный инструмент может быть модифицирован нагревателем 36, или же вставка может быть установлена в корпус после установки скважинного инструмента в ствол скважины 14 (например, с использованием инструмента, транспортируемого на тросе, проводной линии связи, колонне гибких труб и т.п.).

Множество скважинных инструментов 30 могут быть взаимосвязаны в насосно-компрессорной колонне 12 путем удлинения линии 44 в обоих продольных направлениях от скважинного инструмента. Если в насосно-компрессорной колонне 12 находятся другие электрически управляемые инструменты (например, электрический предохранительный клапан, электрический погружной насос и т.п.), то скважинный инструмент 30 может быть присоединен к линии 44 между источником питания и другим электрически-управляемым (управляемыми) инструментом (инструментами).

На фиг. 4 проиллюстрирован другой пример системы 10 и способа. В этом примере скважинный инструмент 30 присоединен к насосно-компрессорной колонне 12 выше по потоку скважинного инструмента 24.

Как упоминалось ранее, нагревание стенки 38 также может нагревать текучую среду 28, находящуюся рядом со стенкой. Этот эффект может быть использован для уменьшения скоплений нежелательных веществ в скважинном инструменте (например, скважинном инструменте 24 примера по фиг. 4), находящемся ниже по потоку скважинного инструмента 30.

Если скважинный инструмент 24 содержит электрически-управляемый предохранительный клапан, то линия 44 может быть использована для работы скважинного инструмента 24, а также для работы скважинного инструмента 30. В других примерах скважинный инструмент 30 может быть присоединен выше по потоку скважинных инструментов, отличных от предохранительных клапанов (например, ниппелей, других устройств регулирования расхода и т.п.).

На фиг. 5 проиллюстрирован другой пример скважинного инструмента 30. В этом примере одиночный проводник 40 проходит попеременно вверх и вниз продольно по гильзовой вставке 46. Что показывает разнообразие различных конфигураций проводников 40, которые могут быть использованы при сохранении принципов настоящего изобретения.

На фиг. 6 проиллюстрирован другой пример скважинного инструмента 30. В этом примере множество проводников 40 соединены параллельно, каждый из проводников проходит вверх и вниз продольно по гильзовой вставке 46. Это показывает разнообразие количеств и конструкций проводников 40, которые могут быть использованы при сохранении принципов настоящего изобретения.

На фиг. 7 проиллюстрирован другой пример скважинного инструмента 30. В этом примере скважинный инструмент 30 содержит предохранительный клапан (например, скважинный инструмент 24 системы 10 по фиг. 1).

Привод 50 (например, электрический или гидравлический привод и т.п.) смещает рабочий орган 48 (например, открывающий зубец или трубку Вентури, и т.п.), тем самым, открывая или закрывая закрывающий элемент 52. В закрытом положении закрывающий элемент 52 предотвращает протекание текучей среды 28 через проход 34, предотвращая незапланированное удаление текучей среды 28 из скважины.

В примере, изображенном на фиг. 7, для уменьшения формирования любого скопления нежелательных веществ на окружающей стенке 38 канала 34 в скважинном инструменте 30 используют множество нагревателей 36. Один нагреватель 36 находится около верхней части канала 34, другой нагреватель размещают в рабочем органе 48, и еще другой нагреватель находится около нижней части канала. Любые количества и/или положения нагревателей 36 могут быть использованы при необходимости.

Следует отметить, что, хотя рабочий орган 48 смещается во время работы скважинного инструмента 30, нагреватель 36 также может уменьшить скопление нежелательных веществ на стенке 38 в рабочем органе. В другом примере нагреватель 36 может быть прикреплен к закрывающему элементу 52 или любой другой детали скважинного инструмента 30, смещающейся во время работы скважинного инструмента.

Если предохранительный клапан имеет электрический привод (например, электрический двигатель, электрический линейный привод и т.п.), то источник электропитания, используемый для привода предохранительного клапана, также может быть использован для работы нагревателей 36. Соответствующий приводимый в действие электрической энергией предохранительный клапан описан в патентной заявке США №13/196565, поданной 2 августа 2011, раскрытое в ней полностью включено в настоящий документ по этой ссылке

На фиг. 8 проиллюстрирован другой пример скважинного инструмента 30. В данном примере датчики 54 могут быть использованы для обнаружения присутствия и/или усиления скопления нежелательных веществ на стенке 38.

Например, датчики 54 могут содержать датчики удельного сопротивления, обнаруживающие изменение удельного сопротивления из-за скопления нежелательных веществ. Удельное сопротивление может быть измерено в канале 34, между различными компонентами скважинного инструмента 30 между различными точками одного компонента и т.п.

В других примерах датчики 54 могут содержать датчики емкости или индуктивности. Изменения емкости или индуктивности могут обозначать изменение толщины стенки, которое могло произойти в результате образования нежелательных отложений на стенке 38. Измерения удельного сопротивления могут быть дополнены измерениями емкости и/или индуктивности для увеличения точности обнаружения скоплений нежелательных веществ на стенке 38.

Вдобавок, может быть использован датчик 56 давления и/или температуры для определения условий, способствующих образованию нежелательных отложений на стенке 38. Нагревателем 36 можно управлять на основании условий, параметров и т.п., отслеживаемых датчиками 54, 56.

Для датчиков 54, 56 могут быть использованы любые типы датчиков, сохраняющие принципы настоящего изобретения. По желанию могут быть использованы любые количества, местоположения и/или конфигурации датчиков.

На фиг. 9 проиллюстрирован другой пример скважинного инструмента 30. В этом примере можно обеспечить вибрацию стенки 38 для дальнейшего уменьшения скопления на ней нежелательных веществ.

Скважинный инструмент 30 содержит вибратор 58, который в данном примере содержит пакет кольцевых пьезоэлектрических элементов 60, окружающих гильзовую вставку 46. К пьезоэлектрическим элементам 60 подводят энергию, требующуюся, чтобы вызвать вибрацию гильзовой вставки 46 и стенки 38, тем самым, отодвигая или предотвращая скопление нежелательных веществ на стенке.

Если проводники 40 содержат один или несколько индукционных нагревательных элементов, то они также могут быть использованы для инициирования вибрации стенки 38. Таким образом, нет необходимости разделения вибратора 58 и нагревателя 36.

В настоящий момент можно в полной мере оценить, что настоящее изобретение обеспечивает значительные преимущества в области уменьшения скопления нежелательных веществ в скважинных инструментах.

В различных раскрытых выше примерах скважинный инструмент может иметь электрическую линию, проходящую с поверхности (например, от устьевого отверстия скважины) к скважинному инструменту. Эта электрическая линия может обеспечивать электропитание для нагревательного элемента, который либо установлен в инструменте, либо выполнен с инструментом как одно целое.

Нагревательный элемент может быть установлен как устройство типа гильзовой вставки, вставляемой внутрь инструмента после его изготовления. Скважинный инструмент может иметь электрические контакты, соединяющие инструмент со вставленным нагревательным элементом. Может быть использовано любое количество контактов.

Нагревательный элемент может быть выполнен как одно целое с инструментом. Таким примером является накрутка проводов или спиральная конфигурация (например, катушка, которую накладывают на внутреннюю поверхность инструмента в процессе изготовления). Провода нагревательного элемента могут быть распределены равномерно, неравномерно или случайным образом, или иметь множество спиральных секций в зависимости от требуемых нагревательных воздействий.

Нагревательный элемент может быть компонентом отдельного скважинного инструмента, идущего непосредственно выше по потоку другого защищаемого скважинного инструмента, для повышения температуры протекающей скважинной текучей среды. Такая конфигурация может охватывать любую длину нагревательного элемента (элементов), без воздействия на конструкцию защищаемого скважинного инструмента. Скважинный инструмент с нагревательным элементом может получать энергию независимо или вместе с защищаемым скважинным инструментом.

Нагревательный элемент может проходить продольно (например, параллельно продольной оси скважинного инструмента), вместо кругового или спирального расположения. При продольном варианте нагревательный элемент может содержать единичный непрерывный элемент или множество элементов.

Может быть использован любой способ крепления нагревательных элементов к внутренней поверхности скважинного инструмента. Нагревательный элемент (нагревательные элементы) можно нанести в виде отдельного провода, множества проводов, заделанных в ленту, и т.п. В одном примере может быть реализован процесс типа окрашивания, когда нагревательные элементы наносят одновременно с адгезивом.

Нагревательный элемент и/или адгезив можно изготовить из относительно недолговечного материала, если срок службы не имеет критического значения. Альтернативно, нагревательный элемент и/или адгезив можно изготовить из более долговечного материала (например, керамики, устойчивой к абразивному износу эпоксидной смолы и т.п.), если срок службы имеет критическое значение.

Нагревательный элемент может получать энергию непрерывно или по мере необходимости. Средства управления для работы нагревательного элемента могут быть расположены в скважинном инструменте, около инструмента, в другом устройстве, или на поверхности или выше нее (например, устьевого отверстия скважины, платформы, диспетчерской и т.п.).

Так как некоторые скважинные инструменты имеют перемещаемые внутренние элементы (например, скользящие гильзовые вставки, трубки Вентури и т.п.) эти элементы также могут выиграть от предотвращения скопления нежелательных веществ, и могут иметь подобные нагревательные элементы. Может быть включен динамический контактный признак, обеспечивающий непрерывный контакт между нагревательным элементом с возможностью перемещения и источником энергии, или предусмотрен неподвижный контакт, обеспечивающий контакт нагревательного элемента с возможностью перемещения только в фиксированной точке или фиксированных точках.

Так как это не обязательно, для выгодной или практичной непрерывной подачи энергии к нагревательному элементу, датчик, измеряющий скопление нежелательных веществ может быть включен в скважинный инструмент. Например, скважинный инструмент может содержать один или несколько датчиков, измеряющих скопление нежелательных веществ. Например, один или несколько датчиков, измеряющих сопротивление между двумя точками, между скважинным инструментом и потоком текучей среды 28, двумя точками на стенке 38 и т.п.

Изменение сопротивления может идентифицировать скопление нежелательных веществ. Однако сопротивление не обязательно является показателем скопления, или единственным показателем скопления. Другие показатели могут содержать изменения других параметров или комбинаций параметров (например, емкость, pH, индуктивность, теплоемкость и т.п.).

Система 10 также может содержать другие датчики (например, датчики давления и температуры). Датчики температуры могут быть особенно эффективны при установлении информации о пропускной способности и эффективности системы 10. Может быть использовано любое количество датчиков любого типа или их комбинация.

Скважинный инструмент может быть выполнен таким образом, что, когда система 10 потребляет энергию, то энергия поступает на весь нагревательный элемент инструмента, или же он может быть сконструирован таким образом, что нагревают только выбранные области или компоненты инструмента. Как в системе 10, содержащей одиночный нагревательный элемент, так и в системе с множеством нагревательных элементов, управление нагревательным (нагревательными) элементом (элементами) может быть совместным или независимым.

Также важен состав адгезива или внутреннего покрытия нагревателя 36 и/или скважинного инструмента 30. Стенка 38 канала 34, предпочтительно, выполнена таким образом, чтобы предотвратить или помешать налипанию отложений, гидратов, восков или парафинов. Это может быть выполнено, например, с помощью адгезива или нагревательного элемента, имеющих гладкую поверхность с минимальным количеством дефектов, или выполненных из материала с повышенной гладкостью.

Электрическое соединение на скважинном инструменте может содержать проходное соединение, позволяющее соединять электрические линии других инструментов. Это позволит подавать энергию на множество инструментов или клапанов от одной электрической линии и источников энергии. Это также уменьшает количество линий, проходящих через устье отверстия скважины и/или подвеску насосно-компрессорной колонны, и которые должны быть в скважине. Может быть реализована такая компоновка схемы, чтобы защитить систему 10 от поломок других устройств, электрически присоединенных к системе.

Нагреватель 36 может быть автономным электрическим элементом инструмента или он может быть частью инструмента, имеющего другие электрически управляемые компоненты (например, электрический привод электрически управляемого предохранительного клапана). Если нагреватель является частью инструмента, содержащего другие электрически-управляемые компоненты, то инструмент может содержать элементы, разделяющие мощность на инструменте, обеспечивая один источник входа для инструмента и множество выводов к электрически-управляемым элементам (например, нагревательным элементам, приводам, датчикам и т.п.).

Система 10 может потреблять постоянный ток или переменный ток. Переменный ток может быть различной частоты для оптимизации коэффициента использования энергии электрических линий и для оптимизации управления нагреванием во времени.

Переменный ток при необходимости также позволяет использовать индукционное нагревание. Элементы индукционного нагревания также могут быть выполнены с возможностью вибрирования, вызывающего вибрации стенки канала, что позволяет выводить нежелательные вещества из инструмента. Нагревательные элементы могут быть скомбинированы с пьезоэлектрическими элементами для вибрационного удаления нежелательных веществ после или во время нагревания.

Выше раскрыт способ для уменьшения образования скоплений нежелательных веществ в скважинном инструменте 20, 22, 24, 26, 30, через который протекает скважинная текучая среда 28. В одном примере способ содержит нагревание окружающей стенки 38 внутреннего канала 34, через который течет скважинная текучая среда 28.

Способ может также содержать мониторинг скопления вещества в канале 34. Нагревание может быть реализовано в ответ на мониторинг, содержащий определение скопления и/или определение скопления, превышающего заданный уровень.

Мониторинг может быть реализован, по меньшей мере, одним датчиком 54, 56. Датчик 54 может содержать датчик сопротивления, датчик емкости и/или датчик индуктивности.

Нагревание может содержать внедрение нагревателя 36 вокруг канала 34. Внедрение может содержать нанесение нагревателя 36 на внутреннюю поверхность канала 34, и/или установку нагревателя 36 отдельно внутри канала 34.

Нагреватель 36 может смещаться во время работы скважинного инструмента 30. Внедрение может содержать прикрепление нагревателя 36 к элементу 48, 52 скважинного инструмента 30, смещающегося во время работы скважинного инструмента 30.

Внедрение может быть выполнено после установки скважинного инструмента 30 в скважину. Внедрение может установление электрического контакта нагревателя 36 с электрической линией 44, связанной со скважинным инструментом 30 и идущей к удаленному месту.

Нагревание может быть реализовано путем подачи электропитания к одному или нескольким электрическим проводникам 40, нанесенным на внутреннюю поверхность скважинного инструмента 34, и/или путем подачи электропитания к одному или нескольким электрическим проводникам 40 во вставке 46, прикрепленной к скважинному инструменту 30 после установки скважинного инструмента 30 в скважине.

Нагревание может содержать индукционное нагревание стенки 38 канала 34.

Способ может содержать обеспечение вибрацию стенки 38 канала 34. Обеспечение вибрации может содержать возбуждение пакета пьезоэлектрических элементов 60.

Скважинный инструмент 30 может содержать предохранительный клапан. Предохранительный клапан может приводиться в действие электрически.

Скважинный инструмент 30 может содержать привод 50. Привод 50 может быть электрически-управляемым.

Система 10 для уменьшения образования нежелательных скоплений вещества в скважинном инструменте 20, 22, 24, 26, 30 также раскрыта выше. В одном примере, система 10 содержит внутренний канал 34, имеющий окружающую стенку 38, и нагреватель 36, нагревающий стенку 38 канала 34.

Также выше раскрыт способ уменьшения образования нежелательных скоплений вещества в скважинном инструменте, содержащий мониторинг скопления вещества в скважинном инструменте 30, и нагревание окружающей стенки 38 внутреннего канала 34 в ответ на мониторинг, содержащий обнаружение скопления вещества.

Хотя выше были раскрыты различные примеры, каждый из которых имел определенный признак, следует понимать, что нет необходимости использовать конкретный признак одного примера исключительно с этим примером. Наоборот, любой из признаков, раскрытых выше и/или изображенный на графических материалах, может быть скомбинирован с любым из примеров, вдобавок к любому другому признаку этих примеров или вместо них. Одни признаки примера не являются взаимоисключающими для других признаков примера. Наоборот, объем настоящего изобретения охватывает любые комбинации любых признаков.

Несмотря на то, что каждый раскрытый выше пример содержит определенную комбинацию признаков, следует понимать, что нет необходимости использовать все признаки примера. Наоборот, любой из описанный выше признаков может быть использован без любого другого конкретного признака или признаков.

Следует понимать, что различные раскрытые в настоящем документе варианты осуществления могут быть использованы в различных направлениях, например, наклонном, обратном, горизонтальном, вертикальном и т.п., и в различных конфигурациях без отклонения от принципов настоящего изобретения. Варианты осуществления представлены в качестве примеров полезных реализаций принципов изобретения, не ограниченных какими-либо деталями настоящих вариантов осуществления.

В приведенном выше раскрытии примеров, термины, указывающие направление, (например, «выше», «ниже», «верхний», «нижний» и т.п.) используют для удобства, раскрывая направление относительно прилагаемых графических материалов. Однако, следует ясно понимать, что объем настоящего изобретения не ограничивается какими-либо раскрытыми здесь конкретными направлениями.

Термины «включающий в себя», «включает в себя», «содержащий», «содержит» и подобные им термины используют в неограничивающем смысле в настоящей формуле изобретения. Например, если система, способ, аппарат, устройство и т.п. раскрыто как «включающее в себя» определенный признак или элемент, то система, способ, аппарат, устройство и т.п. могут включать в себя этот признак или элемент, а также другие признаки или элементы. Аналогично, термин «содержит» подразумевает «содержит, но не ограничивается этим».

Конечно, специалисту в данной области техники, после тщательного рассмотрения вышеприведенного раскрытия вариантов осуществления изобретения, будет понятно, что могут быть выполнены различные модификации, дополнения, замены, исключения и другие изменения для конкретных вариантов осуществления, и такие изменения предусмотрены принципами настоящего изобретения. Соответственно, необходимо ясно понимать, что предшествующее раскрытие приведено только в качестве иллюстративного примера, идея и объем настоящего изобретения ограничиваются только прилагаемой формулой изобретения.

1. Способ уменьшения образования скоплений нежелательного вещества в скважинном инструменте, через который протекает скважинная текучая среда, содержащий:
нагревание стенки, окружающей внутренний канал скважинного инструмента, через который течет скважинная текучая среда,
мониторинг изменения толщины стенки, окружающей внутренний канал скважинного инструмента, произошедшего в результате скопления вещества в канале, причем мониторинг выполняют посредством датчика из группы датчиков, содержащей датчик удельного электрического сопротивления, датчик емкости, датчик индуктивности, причем указанный датчик выполнен с возможностью осуществления мониторинга в указанном внутреннем канале между скважинным инструментом и протекающей по нему текучей средой.

2. Способ по п. 1, в котором нагревание выполняют в ответ на проведение указанного мониторинга.

3. Способ по п. 1, в котором нагревание выполняют в ответ на изменение толщины стенки, превышающее заданный уровень.

4. Способ уменьшения образования нежелательных скоплений вещества в скважинном инструменте, через который протекает скважинная текучая среда, содержащий:
нагревание стенки, окружающей внутренний канал скважинного инструмента, через который течет скважинная текучая среда, причем нагревание содержит внедрение нагревателя в элемент скважинного инструмента, который смещают относительно наружного корпуса скважинного инструмента во время работы скважинного инструмента, при этом нагреватель выполнен с возможностью нагревания указанной окружающей стенки.

5. Способ по п. 4, в котором внедрение содержит нанесение нагревателя на внутреннюю поверхность канала.

6. Способ по п. 4, в котором внедрение содержит установку нагревателя отдельно внутри канала.

7. Способ по п. 4, в котором нагреватель смещают во время работы скважинного инструмента.

8. Способ по п. 4, в котором внедрение выполняют после установки скважинного инструмента в скважину.

9. Способ по п. 8, в котором внедрение дополнительно содержит установление электрического контакта нагревателя с электрической линией, связанной с скважинным инструментом и идущей к удаленному месту.

10. Способ уменьшения образования нежелательных скоплений вещества во внутреннем канале скважинного инструмента, через который протекает скважинная текучая среда, содержащий:
мониторинг изменения толщины стенки, окружающей внутренний канал скважинного инструмента, произошедшего в результате скопления вещества в канале, причем мониторинг выполняют посредством датчика из группы датчиков, содержащей датчик удельного электрического сопротивления, датчик емкости, датчик индуктивности, при этом указанный датчик выполнен с возможностью осуществления мониторинга в указанном внутреннем канале между скважинным инструментом и протекающей по нему текучей средой
в ответ на проведение указанного мониторинга нагревание, посредством по меньшей мере одного элемента индукционного нагревания, указанной окружающей стенки,
и, одновременно с указанным нагреванием, обеспечение вибрации окружающей стенки для уменьшения образования нежелательных скоплений в скважинном элементе.

11. Способ по п. 10, в котором указанный по меньшей мере один элемент индукционного нагревания представляет собой группу элементов индукционного нагревания.

12. Система для уменьшения образования нежелательных скоплений вещества в скважинном инструменте, содержащая:
внутренний канал скважинного элемента, через который протекает скважинная текучая среда и который имеет окружающую стенку; и
нагреватель, выполненный с возможностью нагревания окружающей стенки скважинного элемента,
по меньшей мере один датчик из группы датчиков, содержащей датчик удельного электрического сопротивления, датчик емкости, датчик индуктивности,
при этом указанный датчик выполнен с возможностью мониторинга изменения толщины окружающей стенки скважинного элемента, произошедшего в результате скопления вещества в скважинном элементе, причем указанный мониторинг осуществляется во внутреннем канале между скважинным инструментом и протекающей по нему текучей средой.

13. Система по п. 12, в которой нагреватель выполнен с возможностью нагревания стенки в ответ на обнаружение датчиком скопления вещества.

14. Система по п. 12, в которой нагреватель выполнен с возможностью нагревания стенки в ответ на изменение толщины стенки, превышающее заданный уровень.

15. Система по п. 12, в которой нагреватель нанесен вокруг канала.

16. Система по п. 12, в которой нагреватель выполнен с возможностью смещения во время работы скважинного инструмента.

17. Система по п. 12, в которой нагреватель прикреплен к элементу скважинного инструмента, выполненному с возможностью смещения во время работы скважинного инструмента.

18. Система по п. 12, в которой нагреватель выполнен с возможностью установки в скважинный инструмент после размещения скважинного инструмента в скважине.

19. Система по п. 12, в которой нагреватель выполнен с возможностью электрического взаимодействия с электрической линией, соединенной со скважинным инструментом и идущей к удаленному месту.

20. Система по п. 12, в которой нагреватель содержит индукционный нагреватель.

21. Система по п. 12, дополнительно содержащая вибратор, выполненный с возможностью обеспечивать вибрацию стенки канала.

22. Система по п. 21, в которой вибратор содержит пакет пьезоэлектрических элементов.

23. Способ уменьшения образования скоплений нежелательного вещества в скважинном инструменте, содержащий:
мониторинг изменения толщины окружающей стенки внутреннего канала скважинного инструмента, через который протекает скважинная текучая среда, причем это изменение вызвано скоплением вещества в скважинном инструменте,
при этом мониторинг выполняют посредством датчика из группы датчиков, содержащей датчик удельного электрического сопротивления, датчик емкости, датчик индуктивности, причем указанный датчик выполнен с возможностью осуществления мониторинга в указанном внутреннем канале между скважинным инструментом и протекающей по нему текучей средой; и
нагревание окружающей стенки скважинного инструмента в ответ на указанный мониторинг.

24. Способ по п. 23, в котором внутренний канал выполнен в скважинном инструменте продольно.

25. Способ по п. 23, в котором нагревание выполняют в ответ на изменение толщины стенки, превышающее заданный уровень.

26. Способ по п. 23, в котором нагревание содержит внедрение нагревателя в скважинный инструмент.

27. Способ по п. 26, в котором внедрение содержит нанесение нагревателя на внутреннюю поверхность скважинного инструмента.

28. Способ по п. 26, в котором внедрение содержит установку нагревателя отдельно внутри скважинного инструмента.

29. Способ по п. 26, в котором нагреватель смещают во время работы скважинного инструмента.

30. Способ по п. 26, в котором внедрение содержит прикрепление нагревателя к элементу скважинного инструмента, который смещают во время работы скважинного инструмента.

31. Способ по п. 26, в котором внедрение выполняют после установки скважинного инструмента в скважину.

32. Способ по п. 31, в котором внедрение дополнительно содержит установление электрического контакта нагревателя с электрической линией, соединенной с скважинным инструментом и идущей к удаленному месту.

33. Способ по п. 23, в котором нагревание осуществляют путем подачи электропитания к одному или более электрическим проводникам, нанесенным на внутреннюю поверхность скважинного инструмента.

34. Способ по п. 23, в котором нагревание осуществляют путем подачи электропитания к одному или нескольким электрическим проводникам во вставке,
закрепленной в скважинном инструменте после установки скважинного инструмента в скважине.

35. Способ по п. 23, в котором нагревание содержит индукционное нагревание стенки канала.

36. Способ по п. 23, дополнительно содержащий обеспечение вибрации стенки канала.

37. Способ по п. 36, в котором обеспечение вибрации содержит возбуждение пакета пьезоэлектрических элементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к методам и средствам защиты скважинных установок универсальных электропогружных насосов (УЭПН) при добыче углеводородного сырья.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности эксплуатации добывающей высоковязкую нефть скважины, повышение качества очистки внутрискважинного оборудования от АСПО, снижение нагрузок на колонну штанг штангового насоса.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к очищающей системе для элемента, расположенного в обсадной колонне скважины. Скважинная система содержит скважинную текучую среду под давлением, обсадную колонну, очищающий инструмент, имеющий продольное направление и содержащий вращающуюся головку, имеющую множество сопел, корпус инструмента, имеющий впускное отверстие, которое сообщается с соплами, для прохода скважинной текучей среды в указанный инструмент, препятствующий потоку элемент, расположенный на наружной стороне корпуса, разделяющий инструмент на первую часть и вторую часть, а также разделяющий обсадную колонну на первую часть и вторую часть, и вращающийся вал, соединяющий головку с корпусом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу теплоизоляции скважин, в том числе для скважин, осуществляющих совместно раздельную добычу промышленных пластовых вод и углеводородов многопластового месторождения.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для очистки ствола наклонно направленных скважин. Устройство содержит лопастные центраторы, установленные между соединениями бурильных труб на расстоянии 25-50 метров друг от друга.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины с пакером. Устройство включает патрубок, закрепленные на патрубке верхнюю пару металлических конусных колец, обращенных основанием конуса вверх, с закрепленным между конусными кольцами герметизатором в виде конусного кольца с отверстиями по внешнему краю, нижнюю пару металлических конусных колец, обращенных основанием конуса вниз, с закрепленным между конусными кольцами герметизатором в виде кольца с отверстиями по внутреннему краю, ребра жесткости, поддерживающие пары металлических конусных колец.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к защите скважинных пакеров от шлама. Устройство включает патрубок, закрепленные на патрубке пары металлических колец, поддерживаемые ребрами жесткости, размещенные в каждой паре металлических колец между металлическими кольцами верхний и нижний герметизаторы межтрубного пространства в виде плоского кольца, отверстия в каждой паре металлических колец и герметизаторе.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для восстановления проницаемости стенок скважины промывкой, в частности, может найти применение при обработке стенок открытого ствола горизонтальной скважины.

Изобретение относится к области разработки залежей жидких углеводородов, а именно к способам волнового воздействия на продуктивные пласты для интенсификации добычи и увеличения продуктивности участков залежей с трудноизвлекаемыми или блокированными запасами жидких углеводородов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при эксплуатации скважины, добывающей вязкую нефтяную эмульсию. Способ эксплуатации скважины включает оборудование скважины колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) с штанговым глубинным насосом, фильтром, кабелем и капиллярным трубопроводом.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение производительности нефтеизвлечения из продуктивного пласта с одновременным снижением энергозатрат.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и предназначена для теплового воздействия на призабойную зону пласта с высоковязкой нефтью, в том числе для снижения выпадения асфальтосмолопарафиновых веществ при отборе разогретой высоковязкой нефти и разрушения эмульсии.

Группа изобретений относится к устройству и способу извлечения углеводородсодержащего вещества, в частности битума или сверхтяжелой нефти, из пластового резервуара.

Группа изобретений относится к способу соединения изолированных проводников при обработке подземного пласта. Способ соединения концов двух изолированных проводников включает в себя соединение концевого участка сердечника первого изолированного проводника с концевым участком сердечника второго изолированного проводника.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке многопластовых нефтяных залежей с высоковязкой нефтью заводнением через многозабойные горизонтальные скважины.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности. Технический результат - обеспечение возможности отбора высоковязкой нефти с большим содержанием парафиновых и асфальто-смолистых веществ в высоковязкой нефти, снижение тепловых потерь.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для добычи высоковязкой нефти посредством теплового воздействия на нефтяные пласты при подаче в них теплоносителя.

Группа изобретений относится к устройству и способу для добычи углеводородсодержащего вещества, особенно битума или тяжелой фракции нефти, из резервуара. Резервуар нагружается тепловой энергией для снижения вязкости вещества, для чего предусмотрен по меньшей мере один проводящий шлейф для индуктивного обтекания током, в качестве электрического/электромагнитного нагрева резервуара.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к оборудованию нефтяных скважин, и может быть использовано для ликвидации парафиногидратных пробок и поддержания в скважинах оптимального теплового режима в целях предупреждения и ликвидации парафиногидратных и асфальтосмолистых отложений на внутренней поверхности насосно-компрессорной трубы.
Наверх