УСТАНОВКА ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к нефтедобыче и предназначается к использованию для электрического воздействия на продуктивный пласт при разработке залежи нефти с использованием законтурного заводнения.

Известна установка для воздействия на продуктивный пласт, включающая разнополярные электроды, подключенные кабелем к источнику электрической энергии и размещенные в одной скважине [1]
Однако известная установка недостаточно эффективно воздействует на продуктивный пласт из-за совмещения в одном корпусе положительного и отрицательного электродов. При этом устройство сложно по конструкции и затруднена его установка в скважину из-за наличия раздвижных электродов.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для воздействия на продуктивный пласт, включающая разнополярные электроды, подключенные кабелем к источнику электрической энергии и размещенные в разных скважинах [2] Недостатком известной установки является низкая эффективность воздействия на продуктивный пласт из-за ненадежной конструкции электродов установки, а также большие эксплуатационные затраты энергии на создание и формирование электродов.

Цель изобретения повышение эффективности воздействия на продуктивный пласт при обеспечении надежности конструкции электродов установки и снижении эксплуатационных затрат.

Достигается это тем, что в установке для воздействия на продуктивный пласт, включающей разнополярные электроды, подключенные кабелем к источнику электрической энергии и размещенные в разных скважинах, отрицательный электрод установлен в нагнетательной скважине, оборудованной обсадными трубами и колонной насосно-компрессорных труб, и выполнен в виде несущей трубы с закрепленными на ней посредством хомутов отдельными подпружиненными и усообразноизогнутыми элементами и установленными ярусами не менее двух вдоль ее оси, при этом усообразноизогнутые элементы размещены в хомуте равномерно не менее трех, отогнуты от несущей трубы обоими концами и имеют контактные участки с обсадными трубами скважины, причем длина контактных участков выполнена более величины осевого зазора между обсадными трубами в муфтовом соединении, несущая труба жестко связана с нижним концом колонны насосно-компрессорных труб, хомут подключен к электрическому кабелю, а положительный электрод установлен в добывающей скважине, оборудованной обсадными трубами и колонной насосно-компрессорных труб и выполнен в виде трубы с жестко установленными в ее торцах изоляторами и связанную верхним изолятором с нижним концом колонны насосно-компрессорных труб, а наружной боковой поверхностью с электрическим кабелем, при этом наружный диаметр изолятора больше наружного диаметра электрода и меньше внутреннего диаметра обсадной трубы скважины.

На чертеже представлена установка для воздействия на продуктивный пласт.

Она содержит источник электрической энергии трансформатор 1, отрицательный и положительный электроды, подключенные через выпрямитель 2 кабелем 3 к трансформатору 1. Отрицательный электрод размещен в нагнетательной скважине 4, положительный электрод в добывающей скважине 5.

Отрицательный электрод выполнен в виде несущей трубы 6 с закрепленными на ней посредством хомутов 7 отдельными подпружиненными и усообразноизогнутыми элементами 8, установленными вдоль оси трубы 6 ярусами не менее двух, при этом усообразноизогнутые элементы 8 размещены в хомуте 7 равномерно не менее трех. Оба конца 9 каждого усообразноизогнутого элемента 8 отогнуты от несущей трубы 6 и имеют контактные участки 10 с обсадными трубами 11, длина которых l выполнена более величины осевого зазора между обсадными трубами в муфтовом соединении (на чертеже условно не показано). Несущая труба 6 жестко связана с нижним концом колонны насосно-компрессорных труб 12, к каждому хомуту 7 подключена жила электрического кабеля 3, а сами хомуты 7 изолированы от несущей трубы 6 резиновыми прокладками и лакотканью.

Положительный электрод выполнен в виде токопроводящей трубы 13 с жестко установленными в ее торцах изоляторами 14 для исключения непосредственно контакта положительного электрода с обсадной колонной 15 и колонной насосно-компрессрных труб 16 добывающей скважины 5. Труба 13 верхним изолятором 14 с помощью шайбы-гайки 17 и муфты 18 связана с нижним концом колонны насосно-компрессорных труб 16, а наружной боковой поверхностью с жилами электрического кабеля 3. При этом наружный диаметр каждого изолятора 14 выполнен больше наружного диаметра трубы 13 положительного электрода и меньше внутреннего диаметра обсадной трубы 15 добывающей скважины 5.

Сборку электродов осуществляют на поверхности.

Отрицательный электрод, соединенный верхним концом несущей трубы 6 с низом колонны насосно-компрессорных труб 12, опускается в нагнетательную скважину 4 и устанавливается над пакером. Кабель 3 крепится к насосно-компрессорным трубам 12 при помощи специальных хомутов, которые располагаются на концах труб возле соединительных муфт (на чертеже не показано). Хомуты 7 на электроде нагнетательной скважины 4 подключены к жилам кабеля 3, другой конец кабеля 3 подключен к отрицательной клемме выпрямителя 2.

Положительный электрод, закрепленный на нижнем конце колонны насосно-компрессорных труб 16, опускается в добывающую скважину 5 на уровень продуктивного пласта. При глубинно-насосной добыче нефти такой электрод устанавливают выше или ниже насоса в зависимости от расположения насоса по отношению к глубине залегания продуктивного пласта. Жилы кабеля 3 подключены к наружной боковой поверхности трубы 13 равномерно по ее длине, а другим концом кабель 3 подключен к положительной клемме выпрямителя 2.

Под действием постоянного электрического поля вода как положительно заряженный флюид перемещается в направлении к отрицательному электроду нагнетательной скважины 4, а углеводороды (нефть) как более отрицательно заряженные к положительному электроду добывающей скважины 5. Тогда в зонах наиболее активной нефтеотдачи между скважинами направление действия электрических сил на углеводороды и направление перемещения нагнетаемой в пласт воды совпадают, что повышает нефтеотдачу пласта при законтурном заводнении.

Повышение эффективности воздействия на продуктивный пласт достигается также за счет рассредоточения как по периметру скважины, так и по высоте пласта электрических контактов отрицательного электрода в нагнетательной скважине, благодаря чему может быть достигнуто большее снижение обводненности добываемой нефти при снижении эксплуатационных затрат.

Установка надежна в работе. Она не сдержит формируемых из породы пласта электродов или подвижных электродов и специальных прижимных устройств для обеспечения надежного контакта электрода с обсадной колонной скважины. Конструкция электродов позволяет производить их многократную установку и использование в скважинах для электрического воздействия на продуктивный пласт.

Использование: в установках для электрического воздействия на продуктивный пласт при разработке залежи использованием законтурного заводнения. Сущность изобретения: в электродной системе устанавливают отрицательный электрод в нагнетательной скважине, а положительный электрод в добывающей скважине. Отрицательный электрод выполнен в виде усообразноизогнутых подпружиненных элементов, закрепленных на несущей трубе хомутами. Эти элементы размещены в хомуте равномерно, не менее трех, и имеют на концах контактные участки. Положительный электрод выполнен в виде трубы изолированной от обсадной и насосно-компрессорной колонн. Питание электродов осуществляют через выпрямитель от источника тока. 1 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ, включающая разнополярные электроды, подключенные кабелем к источнику электрической энергии и размещенные в разных скважинах, отличающаяся тем, что отрицательный электрод установлен в нагнетательной скважине, оборудованной обсадными трубами и колонной насосно-компрессорных труб, и выполнен в виде несущей трубы с закрепленными на ней посредством хомутов отдельными подпружиненными и усообразно изогнутыми элементами и установленные ярусами не менее двух вдоль ее оси, при этом усообразно изогнутые элементы размещены в хомуте равномерно не менее трех, отогнуты от несущей трубы обоими концами и имеют контактные участки с обсадными трубами скважины, причем длина контактных участков выполнена более величины осевого зазора между обсадными трубами в муфтовом соединении, несущая труба жестко связана с нижним концом колонны насосно-компрессорных труб, хомут подключен к электрическому кабелю, а положительный электрод установлен в добывающей скважине, оборудованной обсадными трубами и колонной насосно-компрессорных труб, и выполнен в виде трубы с жестко установленными в ее торцах изоляторами и связанную верхним изолятором с нижним концом колонны насосно-компрессорных труб, а наружной боковой поверхностью с электрическим кабелем, при этом наружный диаметр изолятора больше наружного диаметра электрода и меньше внутреннего диаметра обсадной колонны скважины.