Способ тепловой изоляции нагнетательной скважины

Союз СоветскмкСоцналнстнческмкРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 11.09.78 (21) 2 9 22-0 1) М.Кл ением заявкиЕ 21 В 43 прис Гасударственные комите риоритет СССРделам изооретеиий и открытий Опубликовано 23.08.81. Б Дата опубликования опис(72) Авторы изобретени С. Ф. Билык, П. А.К. А. Оганов, Б. Т. слобицкий, В. В. Кравец, емеляк и Э. Б. Чекалюк Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ НАГНЕТАТЕЛЪНОЙСКВАЖИН Ъ проы на или внутособа заключаляции насоснокак существует носителя и охолирующий гаи резьбы и паскважиныя охлаждаюв копьцевоавление газа Изобретение относится к добыче нефти, в частности к способам тепловой изоляции нагнетательных скважин, предназначенных для закачки теплоносителя в пласт.Известен способ тепловой изоляции скважины, включающий создание теплоизолируюшего слоя на насосно-компрессорной колонне, подачу теплоносителя по насоснокомпрессорной колонне, циркуляцию хладагента в затрубье ф.Недостаток этого способа заключается вненадежности теплоизоляции насосно-компрессорных труб.Известен также способ тепловой изоляции скважины, включающий создание тепло- изолирующего газового слоя между насос- но-компрессорной и дополнительной колонной, подачу теплоносителя по насосно-компрессорной колонне 12.Недостаток известного спется в надежности теплоизокомпрессорной колонны, таквозможность перетока теплолаждающего агента в теплоиззовый слой через неплотносткер. Цель изобретения - увеличение надежности теплоизоляции насосно-компрессорной колонны при одновременной циркуляции охлаждающего агента в затрубном пространстве.Поставленная цель достигается тем, что давление теплоизолируюшего газового слоя в процессе эксплуатации поддерживают выше давления теплоносителя и охлаждающего агента,Технологически изоляция скважины осуществляется следующим образом.После спуска в скважину концентрически расположенных двух колонн труб насос- но-компрессорной и дополнительной, жидкость, заполнившую кольцевое пространство между ними, через обратный клапан вытесняется избыточным давлением газа.Не уменьшая давления в кольцевом странстве, путем переключения арматур устье скважины тем же самым газом теплоносителем вытесняют жидкость из ренней колонны труб.После пуска нагнетательнойв работу, т.е. начала нагнетанищего агента и теплоносителяпространстве поддерживают д857442 50 55 3на 5 - 10 кгс/см выше, чем давление нагнетания. Это исключает возможность перетока теплоносителя или охлаждающего агента в кольцевое пространство через неплотности резьбы и пакер, повышает надежность тепловой изоляции,В случае неплотностей в соединениях колонн труб наблюдается поступление газа в теплоноситель или охлаждающий агент. Однако это не влияет на надежность тепловой изоляции, так как потери газа в кольце будут восполнены поддержанием заданного избыточного давления, т.е. подкачкой газа. Предлагаемый способ тепловой изоляции колонн нагнетательной скважины позволяет с высокой степенью надежности обеспечить изоляцию между теплоносителем и охлаждающим агентом на заранее заданном уровне в течение длительного периода работы нагнетательной скважины.На чертеже показана конструкция нагнетательной скважины для осуществления предлагаемого метода.Конструкция включает обсадную колонну 1, насосно-компрессорную и дополнительную 3 колонны труб, кольцевое пространство 4 между последними и кольцевое пространство 5 между дополнительной колонной труб 3 и обсадной колонной 1.Дополнительная колонна труб 3 у забоя оборудована обратным клапаном 6. Кольцевое пространство 4 у забоя скважины уплотнено пакером 7, а на устье сообщено с пневматической линией 8, на которой установлен манометр 9. Насосно-компрессорная колонна труб 2 на устье сообщена с нагнетательной линией 10 для подачи теплоносителя, снабженной краном 11, а кольцевое пространство 5 - с нагнетательной линией 12 для подачи охлаждающего агента,Способ осуществляется следующим образом.В скважину, заполненную жидкостью (на пример водой), вначале опускают дополнительную колонку труб 3 с обратным клапаном 6, а затем внутреннюю насосно-компрессорную колонну труб 2 с установленным на ней пакером 7. Через пневматическую линию 8 подают газ, который вытесняет жидкость из кольцевого пространства 4. Когда уровень жидкости в кольцевом пространстве 4 понизится до башмака насосно-компрессорной колонны труб 2, производят продувку этой колонны через нагнетательную линию 10 до полного удаления жидкости. После завершения этой операции кран 11 на нагнетательной линии 10 закрывают и повышением давления газа удаляют жидкость из дополнительной колонны труб 3 на участке от башмака насосно-компрессорной колонны труб 2 до обратного клапана 6.В дальнейшем открытием крана 11 снижают давление газа до атмосферного и с помощью пакера 7 уплотняют кольцевое пространство 4 у забоя скважины.Убедившись в герметичности пакеровки, закрывают кран 11 и повышают давление газа в кольцевом пространстве 4 до уровня, который по всей глубине скважины обеспечивает превышение давления газа над давлением теплоносителя в насосно-компрессорной колонне труб 2 и охлаждающего агента в кольцевом пространстве 5 на 5 - 10 кгс/см, После этого через пневматическую линию 9 производят закачку теплоносителя в насосно-компрессорную колонну труб 2 и одновременно через нагнетательную линию 12 охлаждающего агента в кольцевое пространство 5. 15 20 25 30 З 5 40 45 50 По указанным каналам теплоноситель и охлаждающий агент подают на забой скважины, где он образует смесь, которая, поступая в нефтяной пласт, осуществляет его нагрев.Избыточное давление газа, более высокое, чем давление теплоносителя в насос- но-компрессорной колонне труб 2 и охлаждающего агента в кольцевом пространстве 5, исключает возможность перетока теплоносителя или охлаждающего агента в кольцевое пространство 4 через неплотности резьбы и пакеровку. Пример, В скважине глубиной 1750 м кольцевое пространство между колонной-кожухом диаметром 168 мм и внутренней колонной диаметром 89 мм, по которой нагнетается теплоноситель, заполняется воздухом, который выполняет роль тепловой изоляции,Колонна-кожух снаружи омывается охлаждающей водой, что предотвращает нагрев обсадной колонны и потерю тепла в окружающие породы. В качестве теплоносителя использован перегретый пар, температура которого находится в пределах от 340 С на устье до 355 С на забое. Температура воздуха в кольцевом пространстве в этом же интервале изменяется от 20 - 30 С до 100 в 1 С, температура охлаждающей воды от 20 до 79 С.Расход теплоносителя на устье составляет 60 т/ч при давлении 145 кг/м, давление его на забое скважины достигает 182- 185 кг/см, Расход охлаждающей воды составляет 1,0 - 1,5 т/ч при давлении на устье до 10 кг/см. Давление столба закачиваемой жидкости на забое 183 - 185 кг/см. Применение предлагаемого способа охлаждения нагнетательной скважины обеспечит ее бесперебойную работу в течение 35 - 40 мес. При этом нефтеотдача пласта увеличится на 40 - 45/о, а себестоимость дополнительно добытой нефти снизится на 13% по сравнению с оптовой ценой на нефть, установленной для объединения Укрнефть.Способ тепловой изоляции нагнетательной скважины, включающий создание теплоизолирующего газового слоя между НКТ и дополнительной колонной, насосно-компрессорной колонной и дополнительной колонной, подачу теплоносителя по насоснокомпрессорной колонне, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности теплоизоляции насосно-компрессорной колонны при одновременной циркуляции охлаждающего агента в затрубном пространстве, давление теплоизолирующего газового слоя в процессе эксплуатации поддерживают выше давления теплоносителя и охлаждающего агента.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СЦ 1 А3721298, кл, 66 в 3,1970,2. Авторское свидетельство СССР184205, кл. Е 2 1 В 21/00, 1965 (прототип).Составитель Н. Харламова Редактор А. Шандор Техред А. Бойкас Корректор М. Коста Заказ 7181/52 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП. Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4