Способ лифтирования нефти

(23) Приоритет -Опубликовано 070333. Бюллетень М 9 Р 11 М Кп з Е 21 В 43/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий Ф.52(088.8) Дата опубликования описания 070333 72) Авторы изобретени 1) Заявител 54) СПОСОБ ЛИФТИРОВАНИЯ НЕФТИ ти, включающийодъемных труб иоплива и нагревХ ачу в коуктов сго- фтируемой ния н лонну рания нефти 10 величение койствия лифтиИзобретение относится к добыче нефти и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при газлифтной добыче, преимуществен но, тяжелых нефтей.Известен способ лифтирования нефти, где для лифтирования нефти испол зуется газ, подогретый до температуры выше 400 С. установка для осуществления способа включает газоподводящую трубу, подъемную колонну ком прессорных труб и подогреватель, установленный на поверхности земли 1 1.Недостатком способа лифтирования нефти и установки для лифтирования нефти является низкий коэффициент по лезного действия газлифтной скважины из-за больших потерь энергии при транспортировке подогретого газа с поверхности в скважину. Кроме того, установка не содержит конструктивных элементов, обеспечивающих диспергирование газовой фазы для уменьшения скорости всплытия газовых пузырьков в тяжелой нефти,что ведет к слиянию частиц газовой фазы и прорыву их на поверхность.Наиболее близким решением из известных является способ лифтироваОднако основным недостатком ук занного способа лифтирования нефти в- ляется недостаточно высокий коэффицие полезного действия его из-за высокой температуры выходящих гуодуктов сгорания топлива до 1500 С), что вы еывает термодеструкцйю лифтируемой нефти, а это ведет к закоксованию скважины невозможности регулировани равномерностью нагрева столба нефти, так как на входе продуктов сгорания в нефтяной столб нефть нагревает ся сильнее, чем на выходе, получения крупных частиц продуктов сгорания (газовой фазы 1 что приводит к высоко скорости всплытия крупных пузырьков газовой фазы в нефтяном столбе, .способствующей проскальзыванию, слиянию и прорыву газовой фазы через весь столб нефти на поверхность.Всле ствие укрупнения пузырьков газовой .фазы утрачивается способность лифтирования нефти.Цель изобретения - уэффициента полезного дерования нефти.Укаэанная цель достигается тем,что в способе лифтирования нефти,включающем подачу в колонну подъемных труб продуктов сгорания топливаи нагрев лифтируемой нефти, продукты .сгорания топлива пропускают через теплообменник, расположенный соосно оси колонныподъемных труб с последующимдиспергированием их.Кроме того, в качестве продуктовсгорания топлива используют парогаз с температурой 250-400 С.Перечисленная совокупность признаков обеспечивает увеличение коэффициента полезного действия газлифтной скважины, так как получение вспособе путем сжигания топлива рабочего агента, например водо-нефтянойэмульсии, позволяет получить на выходе из парогазогенератора продукты рсгорания в пределах температур 250400 С. Это оптимальные температурыдля передачи тепла нефтяному столбу, чтобы снизить вязкость тяжелойнефти и избежать при этом закоксовывания скважины,Кроме того, осуществление в способе равномерного нагрева столба нефти и диспергирования парогазовой фазы до мельчайших частиц дает возможность максимально подготовить нефтяную и парогазовую фазы к процессулифтирования, так как уменьшаютсясилы поверхностного натяжения и увеличиваются поверхности контакта взаимодействукицих фаз, тем самым обеспечивая увеличение выхода нефти вединицу времени. Осуществление в установке для реализации способа подачи продуктов 40 сгорания через телескопический теплообменник и веерообразный диспергатор дает воэможность равномерно нагреть нефтяной столб и раздробить подаваемые в нефть продукты сгорания 45 на мельчайшие частицы, т.е, максимально подготовить и нефтяную и газовую фазы для эффективного процесса лифтирования нефти.На Фиг.1 изображена установка для лифтирования нефти; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1 (,диспергатор в увеличенном масштабе ).Гаэлифтная скважина 1 оборудована тремя колоннами труб: малого диаметра 2 (для подачи водо-нефтяной эмульсии), среднего 3 (для подачи воздуха - окислителя) и большого диаметра подъемная колонна труб 4 (для лифтирования нефти на поверхность),Первые две колонны 2 и 3 труб при соединены к парогазогенератору 5, включающему форсуночное устройство 6 и камеру сгорания 7 высокого давления и помещенному в газлифтной скважине 1. Снизу к парогазогенератору 5 5 присоединен телескопический теплообменник 8, на конце которого установлен веерообразный диспергатор 9для диспергирования парогазовой фазыпродуктов сгорания и сообщения имнаправления в нефтяной столб в подъемной колонне труб 4.Веерообразный диспергатор 9 состоит из корпуса 10 и крышки 11 с отверстиями 12 для диспергированиячастиц парогазовой фазы и веерообразной направляющей 13 для парогазовой фазы.Способ осуществляется следующимобразом.В газлифтную скважину 1 по трубам2 малого диаметра в. форсуночное устройство 6 парогазогенератора 5 подаютводо-нефтяную эмульсию, а по трубам3 среднего диаметра в то же форсуночное устройство 6 подают окислитель,например воздух. В форсуночном устройстве 6 парогазогенератора 5 готовяттопливно-воздушную смесь, которую зажигают в камере сгорания 7 посредством известного зажигательного устройства, например свечи (не показана).Из камеры сгорания 7 парогаз выходит нагретым до 250-400 С. Конкретоная величина температуры зависит отвязкости нефти эксплуатируемого месторождения и определяется экспериментально.Парогаз направляют в телескопический теплообменник 8, для равномерной передачи тепла от продуктов сгорания - парогаза к столбу нефти, становящейся за счет термодеструкциименее вязкой.Далее парогаз подают в диспергатор 9, где пропущенный через отверстия 12 крышки 11, он становится тонко диспергированным. Затем посредством веерообразной направляющей 13парогаз подают в подъемную колоннуЯПодготовленный таким образом парогаз производит работу по лифтированию нефти и выходит вместе с нейна поверхность.Длину телескопического теплообменника 8 выбирают из расчета передачи количества тепла, необходимого дляравномерного нагрева столба нефтии снижения вязкости нефти конкретногоместорождения,П р и м е р В лаборатории стендовых испытаний кафедры авиационных,двигателей на экспериментально-исследовательском стенде проводят работыпо испытанию горения водно-нефтяныхэмульсий с соотношением водо-нефтьв топливе 20-40 вес.Ъ в двухступенчатой камере сгорания высокого давления (Р = 15 МПа, с(= 08 с 2 =0,05-0,1) . Использование в качестве топлива водо-нефтяных эмульсий созначением влажности нефти 60 вес.%позволяет снизить температуру агента на выходе до 250 фС и установить таким образом мягкие температурные режимы работы установки, что способствует улучшению условий лифтирования.5В результате нефте- и парогазовая фазы оказываются максимально подготовленными к процессу лифтирования с точки зрения проявления уменьшения сил поверхностного натя жения и увеличения поверхности контакта взаимодействующих фаз. Тем самым обеспечивается возможность увеличения выхода нефти в единицу времени, Таким образом, использование способа лифтирования нефти обеспечивает, по сравнению с прототипом, повышение коэффициента полезного действия скважины на 15.Формула изобретения 201, Способ лнфтирования нефти, включающий подачу в колонну подъемных труб продуктов сгорания топлива и нагрев лифтируемой нефти, о т л ич а ю щ и й с я тем,что, с цепью увеличения коэффициента полезного действия лифтирования нефти, продукты сгорания топлива пропускают через теплообменник, расположенный соосно оси колонны подъемных труб с последующим диспергированием их.2, Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с .я тем, что в качестве продуктов сгорания топлива используют парогаз с температурой 250-400 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 312967, кл.04 Р 1/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР Р 629327, кл. Е 21 В 43/00, 1975 (прототип).