Способ подачи реагентов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области нефтедобычи, в частности к способам подачи реагентов в скважину и наземное оборудование. Способ включает размещение устройства с реагентом в стволе скважины или во внутритрубном пространстве поверхностного нефтепромыслового оборудования, растворение реагента добываемой жидкостью. В качестве устройства для подачи реагента используется секционный контейнер, состоящий по меньшей мере из одной секции с установленными в секции по меньшей мере одним наружным и по меньшей мере одним внутренним дозатором, при этом внутренний дозатор/внутренние дозаторы образуют не менее двух камер, заполненных реагентами и расположенных последовательно по отношению к наружному дозатору в секции или по отношению к камере смешения, обустроенной наружным дозатором, или в камерах секции установлены наружные дозаторы с разной пропускной способностью. Обеспечивается возможность применения способа переменной во времени дозировки реагента или реагентов в скважины и наземное оборудование во время их эксплуатации. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к способам переменной во времени подачи в скважину и наземное трубное оборудование одного или разных по физическому состоянию и назначению реагентов, а также относится к оборудованию, предназначенному для переменной во времени подачи реагентов в поток жидкости.

Известен способ подачи реагентов в скважину и устройство для его осуществления (см. патент РФ №2277627, кл. E21B 37/06, C09K 3/00, 2006 г.).

Известный способ позволяет дозировать реагенты разного направления и разного физического состояния в поток пластовой жидкости с учетом технико-технологических параметров скважины за счет отверстий, выполненных в теле камеры, при этом размер и форма отверстий выполнены расчетным путем исходя из технико-технологических параметров скважины.

Недостатком указанного известного способа является отсутствие возможности обеспечивать переменную во времени подачу реагентов.

Известен способ подачи твердого реагента в скважину и устройство для его осуществления (см. патент РФ 2227206, кл. E21B 37/06; E21B 41/02, 2002 г.).

Известный способ позволяет дозировать твердые реагенты одного или разных видов в скважину. Дозирование происходит через отверстия, количество и размер которых рассчитывается из ранее определенных дебита скважины и обводненности пластовой жидкости и вида помещаемого в устройство реагента.

Недостатком указанного известного способа является отсутствие возможности обеспечивать переменную во времени подачу реагентов. Кроме того, отверстия, выполненные в торцах камер могут привести в процессе использования устройства к образованию смеси реагентов с непредсказуемыми свойствами, что приведет к снижению эффективности их защитного действия.

Известен способ подачи жидких и твердых реагентов и устройство для его осуществления (см. патент РФ 2342519, кл. E21B 37/06; C09К 3/00; С23Р 11/00, 2008 г.).

Технический результат, достигаемый этим известным способом, заключается в обеспечении возможности использования жидких и твердых реагентов разных видов.

Указанный технический результат достигается указанным способом подачи жидких и/или твердых реагентов в скважину, включающим размещение устройства с жидким и/или твердым реагентом в стволе скважины или во внутритрубном пространстве поверхностного нефтепромыслового оборудования. В качестве указанного устройства используют камерный контейнер из последовательно соединенных по торцам камер с установленными в каждой камере дозирующими устройствами в виде фильтров (фильтра). Указанные камеры заполнены реагентом одного или разных видов и разного физического состояния. При этом указанные камеры через перфорационные отверстия связаны гидравлически с внутрискважинным (внутритрубным) пространством.

Недостатком способа является то, что известный способ подачи реагентов в скважину и во внутритрубное пространство поверхностного нефтепромыслового оборудования не может обеспечить переменную во времени подачу реагентов, тогда как при процессах, протекающих в скважинах, выводимых из бурения, или после гидроразрыва пласта (ГРП), или после капитального ремонта (КРС) или других воздействий, в процессе их эксплуатации требуется различное дозирование реагента по его концентрации или дозирование различных реагентов в течение времени для оптимальной защиты глубинного насосного оборудования (ГНО) или наземного оборудования при откачке буровых растворов, жидкостей глушения, жидкостей для ГРП, изменяющегося потока мехпримесей с учетом основной функции защиты ГНО или наземного оборудования при добыче основной добываемой жидкости.

Кроме того, камеры устройства не полностью заняты реагентом, что снижает полезный объем устройства.

Цель изобретения: обеспечить подачу переменных во времени дозировки и/или типа реагента/реагентов, учитывающие изменяющиеся параметры скважины или наземного оборудования в процессе ее эксплуатации для оптимальной защиты глубинного насосного оборудования (ГНО) или наземного оборудования при откачке буровых растворов, жидкостей глушения, жидкостей для ГРП, изменяющегося потока мехпримесей с учетом основной функции защиты ГНО или наземного оборудования при добыче основной добываемой жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый способ подачи реагентов в скважину осуществляется путем применения устройства, в котором за счет камер, образованных внутренним дозатором/внутренними дозаторами, заполненных реагентами, последовательно расположенных по отношению к наружному дозатору в секции или к камере предварительного смешения, обустроенной наружным дозатором, или в камерах секции установлены наружные дозаторы с разной пропускной способностью, обеспечивается переменная во времени дозировка реагента или разных реагентов в скважины и наземное оборудование во время их эксплуатации. Контейнер размещается в добывающей скважине или во внутритрубном пространстве поверхностного промыслового оборудования. Добываемая жидкость через наружные дозаторы проникает внутрь контейнера и со своей первоначальной скоростью растворяет и вымывает реагент из камеры, обустроенной наружным дозатором, или примыкающей к оборудованной наружным дозатором камере смешения до ближайшего внутреннего дозатора/внутренних дозаторов. Состав реагента на этом первом этапе растворения может как обеспечить ударную дозу реагента, необходимую, например, для защиты ГНО при откачке буровых растворов при выводе скважины из бурения, так и отсрочить начало растворения реагента, что требуется, например, при отсроченном после спуска глубинного насосного оборудования запуске скважины в работу. Далее добываемая жидкость начинает проникать через ближайший внутренний дозатор/дозаторы в следующую камеру/камеры, заполненную/заполненные реагентом, но этот внутренний дозатор является дополнительным препятствием для проникновения добываемой жидкости и для растворенного реагента, в результате чего скорость выноса (концентрация) реагента сокращается по отношению к предыдущей камере. Кроме того, реагенты в последующих камерах могут иметь свои отличные показатели скорости растворения и/или направления действия. Процесс продолжается до полного выноса всех реагентов из секций контейнера, при этом реагенты вступают в эксплуатацию последовательно, согласно их назначению, как, например, показано на гистограммах, см. рис. 1, б.в.

В случае, если в нескольких камерах секции установлены наружные дозаторы с разной пропускной способностью, то реагент из них выносится одновременно, но с разной скоростью, согласно их назначению, как, например, показано на гистограмме, см. рис. 1, а.

В случае отсутствия в секциях контейнера полых камер смешения полезный объем контейнера используется полностью, что особенно актуально в условиях ограниченных внутренних объемов скважины или трубопровода.

Для осуществления данного способа применяется устройство в виде секционного контейнера, состоящего, по меньшей мере, из одной секции. Каждая секция включает наличие, по меньшей мере, одного наружного и, по меньшей мере, одного внутреннего дозаторов для дозирования реагентов, причем дозаторы могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. Внутренние дозаторы могут обеспечивать возможность разделения разных по составу и агрегативному состоянию реагентов внутри секции и их поочередное дозирование в добываемую жидкость, а наружные дозаторы обеспечивают возможность регулировки выноса реагента или его насыщенного раствора из внутренней части секции в скважину. Секции соединяются по торцам посредством жесткой или гибкой связи.

Секция/секции (3) контейнера (см. чертеж Рис. 2), выполненные из металла или другого обеспечивающего необходимую прочность материала, представляют собой полые цилиндры с внутренним/внутренними дозаторами, расположенными последовательно (4) и наружным дозатором/наружными дозаторами в секциях (2). В качестве примера внутренних дозаторов на чертеже изображены поперечные перегородки с отверстиями. В верхнем и/или нижнем конце каждой секции установлены заглушки (1). Секции соединены между собой последовательно по торцам посредством гибкой связи (12) или жестко муфтой (5). Секции делятся внутренними дозаторами на камеры, которые заполняются жидким и/или твердым реагентом одного или разных направлений действия (6, 7, 8, 9, 10, 11, 13), или некоторые из камер могут оставаться полыми, образуя камеры предварительного смешения (14).

Устройство опускается в ствол скважины выше или в район интервала перфорации, но ниже начала проявления проблемы (солеотложения, АСПО, коррозии и т.д.). Далее происходит описанное выше растворение реагентов частью добываемой жидкости, поступающей в предлагаемое устройство через наружные и внутренние дозаторы.

Предлагаемый способ подачи реагентов обеспечивает подачу переменных во времени дозировки и/или типа реагента/реагентов, учитывающие изменяющиеся параметры скважины или наземного оборудования в процессе ее эксплуатации для оптимальной защиты глубинного насосного оборудования (ГНО) или наземного оборудования при откачке буровых растворов, жидкостей глушения, жидкостей для ГРП, изменяющегося потока мехпримесей с учетом в последующем основной функции защиты ГНО или наземного оборудования при добыче основной добываемой жидкости, а также полного использования внутреннего объема контейнера для размещения в нем реагента.

1. Способ подачи реагента в добывающую скважину или во внутритрубное пространство поверхностного промыслового оборудования, включающий размещение устройства с реагентом в стволе скважины или во внутритрубном пространстве поверхностного промыслового оборудования и растворение реагента добываемой жидкостью, проникающей в устройство, выполненное в виде секционного контейнера с установленными в секции по меньшей мере одним наружным и по меньшей мере одним внутренним дозатором, которым осуществляется дозированная подача жидких и/или твердых реагентов посредством внутренних и наружных дозаторов, отличающийся тем, что за счет камер, образованных внутренним дозатором/внутренними дозаторами, заполненных реагентами, последовательно расположенных по отношению к наружному дозатору в секции или к камере предварительного смешения, обустроенной наружным дозатором, или в камерах секции установлены наружные дозаторы с разной пропускной способностью, обеспечивается переменная во времени дозировка реагента или разных реагентов в скважины и наземное оборудование во время их эксплуатации.

2. Устройство для подачи жидкого и/или твердого реагента в скважину или во внутритрубное пространство поверхностного промыслового оборудования, выполненное в виде секционного контейнера с установленными в секциях по меньшей мере одним наружным и по меньшей мере одним внутренним дозатором, отличающееся тем, что внутренний дозатор/внутренние дозаторы образуют в секциях устройства камеры, заполненные реагентами, расположенные последовательно по отношению к наружному дозатору в секции или к камере предварительного смешения, обустроенной наружным дозатором, или в камерах секции установлены наружные дозаторы с разной пропускной способностью.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устройство состоит из одной секции.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что секции содержат один внутренний дозатор, образующий в секции две камеры, заполненные реагентами.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что секции содержат несколько внутренних дозаторов, образующих в секции более двух камер, заполненных реагентами.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что все камеры заполнены реагентами.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что только одна камера в секции оборудована наружным дозатором/наружными дозаторами.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что более одной камеры в секции оборудованы наружным дозатором/наружными дозаторами, имеющими разную пропускную способность для каждой камеры, оборудованной им/ими.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть наружных и/или внутренних дозаторов выполнены регулируемыми.

10. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что устройство состоит из одной секции.

11. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что секции содержат один внутренний дозатор, образующий в секции две камеры, заполненные реагентами.

12. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что секции содержат несколько внутренних дозаторов, образующих в секции более двух камер, заполненных реагентами.

13. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что все камеры заполнены реагентами.

14. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что только одна камера в секции оборудована наружным дозатором/наружными дозаторами.

15. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что более одной камеры в секции оборудованы наружным дозатором/наружными дозаторами, имеющими разную пропускную способность для каждой камеры, оборудованной им/ими.

16. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что часть наружных и/или внутренних дозаторов выполнены регулируемыми.