СПОСОБ ОТБОРА ЖИДКОСТИ ИЗ ПОДЗЕМНОГО РЕЗЕРВУАРА Российский патент 1997 года по МПК E21B43/00 

Описание патента на изобретение RU2096588C1

Изобретение относится к отбору жидкости из подземного резервуара и может быть применено для извлечения углеводородной жидкости из истощенных нефтяных пластов в нефтяной и газовой промышленности.

Известен способ отбора жидкости из подземного резервуара газлифтом с использованием муфт с отверстиями по длине подъемника для пропуска газа из кольцевого пространства в подъемник [1]
Недостатки данного способа:
необходимость создания высокого избыточного давления в кольцевом пространстве скважины и в резервуаре, повышенный удельный расход газа для подъема жидкости из резервуара, при наличии высокопроницаемых коллекторов и низких пластовых давлений возможно оттеснение нефти из скважины в пласт.

Известен способ отбора жидкости из пласта, заключающийся в спуске двухрядного подъемника в эксплуатационную колонну скважины со ступенчатой нагнетательной колонной: в нижней части меньшего диаметра, в верхней - большего.

Газ высокого давления подают в кольцевое пространство между двумя колоннами для создания газожидкостной смеси в подъемнике с жидкостью, поступающей из пласта под пластовым давлением [1]
Недостатки данного способа:
повышенная металлоемкость конструкции газожидкостного подъемника, невозможность увеличения погружения подъемных труб путем допуска, для подъема жидкости требуется иметь запас мощности компрессорной установки для создания пускового давления, при наличии низкопроницаемых коллекторов и незначительных притоков пластовой жидкости невозможно эксплуатировать скважину с постоянным отбором жидкости из пласта.

Наиболее близок к предлагаемому газлифтный способ отбора жидкости из пласта с применением камеры замещения [2] Он предусматривает отбор жидкости из пласта при очень низких пластовых давлениях. В эксплуатационную колонну для отбора жидкости спускают подъемник, в нижней части которого устанавливают камеру замещения. Способ отбора жидкости заключается в нагнетании газа высокого давления в скважину и далее в камеру замещения с отсечкой нагнетаемого газа либо на устье скважины, либо на забое у камеры замещения. Камера замещения снабжена обратным клапаном для пропуска жидкости из пласта в подъемник и предупреждения передачи давления нагнетаемого газа в пласт. Отбор жидкости осуществляют по принципу периодической подачи газа в камеру замещения и периодического наполнения подъемника извлекаемой жидкостью с последующим ее вытеснением в виде газожидкостной смеси на дневную поверхность при атмосферном давлении на устье скважины:
Недостатки данного способа:
невозможность постоянного отбора жидкости из пласта, необходимо иметь запас мощности компрессорной установки, повышенный расход газа при периодических остановках и пусках скважины для отбора жидкости, необходимость применения сложных автоматических устройств для периодической подачи газа в подъемнике.

Цель изобретения повышение эффективности отбора жидкости из подземного резервуара и снижение энергозатрат.

Для достижения поставленной цели в скважину спускают эксплуатационную колонну с подъемником внутри нее из труб меньшего диаметра и камерой высокого давления из труб большего диаметра, закрепленных на подъемнике переводником, нагнетание газа в подземный резервуар по межколонному пространству, выдавливание жидкости из него по кольцевому каналу камеры высокого давления в подъемник, подачу газа из межколонного пространства и резервуара в подъемник и отбор жидкости из резервуара газлифтом, для чего верхнюю часть камеры высокого давления располагают над уровнем жидкости в резервуаре и сообщают ее с резервуаром, а подачу газа из камеры высокого давления в подъемник осуществляют через обратный клапан.

Отбор жидкости осуществляют следующими действиями.

Газ под рабочим давлением компрессорной установки или другого источника газа высокого давления нагнетают в скважину в межколонное пространство, создавая избыточное давление в подземном резервуаре. Нагнетаемый газ в скважину также поступает через открытую часть колонны труб большего диаметра в камеру высокого давления и далее через обратный клапан в подъемник. Газ, перемешиваясь с жидкостью, находящейся внутри подъемника, образует двухфазную газожидкостную смесь, плотность которой становится ниже плотности жидкости. Это явление приводит к возникновению перепада давления, определяемого разностью статистических давлений, создаваемых столбами одной жидкости, находящейся в подземном резервуаре и газожидкостной смеси в подъемнике. Благодаря этому происходит вытеснение жидкости из подземного резервуара в подъемник, дальнейшее образование газожидкостной смеси и, под воздействием избыточного давления в резервуаре, подъем этой смеси по подъемнику на дневную поверхность.

Данный способ осуществляют с помощью устройства.

Устройство представляет собой камеру высокого давления 1 (см. фиг. 1), состоящую из колонн труб большего 2 и меньшего 3 диаметров. Внутренняя колонна труб меньшего диаметра представляет собой подъемник газожидкостной смеси, а наружная колонна труб 2 служит для создания канала, по которому проходит газ в свободном состоянии от устья скважины в самую нижнюю часть подъемника 3. Для этого верхняя часть камеры высокого давления 1 открыта, а нижняя заглушена переводником 4, соединяющим обе колонны труб 2 и 3. В переводнике 4 расположено входное отверстие 5 с обратным клапаном 6 и выходным отверстием 7 для пропуска газа из камеры 1 во внутренне пространство подъемника 3. В переводнике также имеется проходной канал 8 для отбора жидкости из подземного резервуара.

Технологическая схема способа отбора жидкости из подземного резервуара (см. фиг. 2) включает в себя подземный резервуар 1, камеру высокого давления 2, подъемник 3, жидкость 4, уровень жидкости 5, переводник 6, обратный клапан 7, вход 8 для подачи газа в скважину, отвод двухфазного потока газожидкостной смеси 9 из подъемника 3.

Поступающий газ в подземный резервуар расходуется только на создание двухфазного потока внутри подъемника и выноса его на дневную поверхность при обязательном условии расположения верхней части камеры высокого давления 2 над уровнем жидкости 5.

Примеры конкретного выполнения
Пример 1.

Подземный резервуар заполнен конденсатом плотностью 800 кг/м3. Уровень конденсата находится на 800 м ниже устья скважины. В эксплуатационную колонну спущен подъемник, состоящий из насосно-компрессорных труб, с камерой высокого давления. Подъемник спущен в подземный резервуар на глубину 1000 м, а верхняя часть камеры установлена на 5 м выше уровня жидкости. В скважину осуществили нагнетание газа с постоянным расходом от заводского источника газа с рабочим давлением 3 МПа. Вначале отбирали конденсат с дебитом 400 м3/сут. Затем после опорожнения межколонного пространства дебит конденсата снизился до 100 м3/сут и продолжал оставаться почти постоянным до самого окончания процесса отбора его из подземного резервуара (см. фиг. 3).

По сравнению с известным способом отбора конденсата [1] расход газа сократился более чем в 6 раз при меньшем давлении нагнетания на 2 МПа.

Пример 2.

Уровень жидкости находится в подземном резервуаре. В подземный резервуар спущен подъемник с камерой высокого давления, верхняя часть которой расположена в эксплуатационной колонне на 40 м выше уровня жидкости. Вначале определили необходимый расход газа при заданном рабочем давлении нагнетания 3 МПа для достижения максимально возможного отбора конденсата. Было установлено, что данная конструкция подъемника может работать с расходом газа 40000 м3/сут. Осуществив закачку газа в скважину, получили отбор конденсата 450 м3/сут, что более чем в 4 раза превысило отбор конденсата известным способом [2]
Из приведенных примеров также видно, что при любом другом способе начальное давление нагнетания газа должно быть не менее 8 МПа для жидкости плотностью 800 кг/м3 и глубине отбора 1000 м, т.е. тех же условий, что и в приведенных выше примерах.

Таким образом, повышение эффективности от внедрения предлагаемого способа заключается в повышении производительности работы газлифтной установки при сокращении расхода газа и при наличии более низких давлений нагнетания газа в межколонное пространство скважины.

Источники информации.

1. Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. И.А.Муравьев, М. Недра, 1978, с. 199, [1] [2]
2. Теория и практика газлифта. Ю.В.Зайцев. М. Недра, 1987, с.90 [3] - прототип.

Похожие патенты RU2096588C1

название год авторы номер документа
Способ отбора жидкости из подземного резервуара 1989
  • Семенякин Виктор Степанович
  • Саушин Александр Захарович
  • Рылов Евгений Николаевич
  • Банькин Александр Иванович
SU1745898A1
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ИЗ ГАЗОКОНДЕНСАТНОЙ СКВАЖИНЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1996
  • Бураков Ю.Г.
  • Минко А.Г.
  • Вдовенко В.Л.
  • Иванов В.В.
  • Подюк В.Г.
  • Сансиев В.Г.
  • Спиридович Е.А.
  • Шелемей С.В.
RU2114284C1
Способ и устройство для добычи нефтяного газа из осадочных пород с газогидратными включениями 2022
  • Корабельников Михаил Иванович
  • Ваганов Юрий Владимирович
  • Аксенова Наталья Александровна
  • Корабельников Александр Михайлович
RU2803769C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБВОДНЕННОЙ ГАЗОВОЙ ИЛИ ГАЗОКОДЕНСАТНОЙ СКВАЖИНЫ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЕЕ ОБВОДНЕНИЯ ПРИ ДАЛЬНЕЙШЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ 2013
  • Саркаров Рамидин Акбербубаевич
  • Маринин Валерий Иванович
  • Селезнев Вячеслав Васильевич
  • Кошелев Анатолий Владимирович
  • Темиров Велиюлла Гамдуллаевич
RU2534291C1
СПОСОБ ГАЗЛИФТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ-НЕПРЕРЫВНО-ДИСКРЕТНЫЙ ГАЗЛИФТ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Шарапинский В.К.
RU2239696C1
Способ одновременной добычи флюидов, склонных к температурному фазовому переходу 2020
  • Сверкунов Сергей Александрович
  • Вахромеев Андрей Гелиевич
  • Смирнов Александр Сергеевич
  • Горлов Иван Владимирович
RU2740884C1
СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИНЫ С УПРАВЛЕНИЕМ ДАВЛЕНИЕМ, СИСТЕМЫ ОПЕРАЦИЙ И СПОСОБЫ, ПРИМЕНИМЫЕ ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ С УГЛЕВОДОРОДАМИ, ХРАНЕНИЯ И ДОБЫЧИ РАСТВОРЕНИЕМ 2011
  • Танджет Брюс Э.
RU2563865C2
СИСТЕМА ТРУБНЫХ КОЛОНН ДЛЯ ВЫБОРОЧНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОХОДЯЩИХ ПОТОКОВ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ С ИЗМЕНЯЮЩИМИСЯ СКОРОСТЯМИ В СКВАЖИНАХ, ПРОХОДЯЩИХ ОТ ОДНОГО ОСНОВНОГО СТВОЛА 2011
  • Танджет Брюс Э.
RU2556560C2
СПОСОБ СОВМЕСТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ОБЪЕКТОВ В ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2010
  • Темиров Велиюлла Гамдуллаевич
  • Саркаров Рамидин Акбербубаевич
  • Селезнев Вячеслав Васильевич
RU2438008C1
СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ РАЗРАБОТКИ НЕСКОЛЬКИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ И СКВАЖИННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2001
  • Леонов В.А.
  • Шарифов Махир Зафар Оглы
  • Донков П.В.
  • Медведев Н.Я.
  • Ничеговский В.А.
  • Соловых В.И.
  • Спивак Т.С.
  • Хан Г.Б.
  • Щербаков В.П.
RU2211311C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 096 588 C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ОТБОРА ЖИДКОСТИ ИЗ ПОДЗЕМНОГО РЕЗЕРВУАРА

Использование: при отборе жидкости из подземного резервуара и может быть применено для извлечения углеводородной жидкости из истощенных нефтяных пластов в нефтяной и газовой промышленности. Обеспечивает повышение эффективности отбора жидкости из подземного резервуара и снижение энергозатрат. Сущность изобретения: по способу осуществляют спуск эксплуатационной колонны с подъемником из труб меньшего диаметра и камерой высокого давления. Последнюю выполняют из труб большего диаметра. Их закрепляют на подъемнике переводником. По межколонному пространству в подземный резервуар нагнетают газ. Выдавливают жидкость из межколонного пространства и кольцевого канала камеры высокого давления. Подают газ из межколонного пространства и резервуара в подъемник через камеру высокого давления. Отбирают жидкость из газлифта. При этом верхнюю часть камеры высокого давления располагают над уровнем жидкости в резервуар и сообщают ее с резервуаром. Подачу газа из камеры высокого давления в подъемник осуществляют через обратный клапан. За камерой высокого давления создают столб жидкости и поддерживают давление нагнетания и расход газа постоянными. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 096 588 C1

1. Способ отбора жидкости из подземного резервуара, включающий спуск эксплуатационной колонны с подъемником из труб меньшего диаметра и камерой высокого давления из труб большего диаметра, закрепленных на подъемнике переводником, нагнетание газа в подземный резервуар по межколонному пространству, выдавливание жидкости из него и кольцевого канала камеры высокого давления, подачу газа из межколонного пространства и резервуара в подъемник через камеру высокого давления и отбор жидкости из резервуара газлифтом, отличающийся тем, что верхнюю часть камеры высокого давления располагают над уровнем жидкости в резервуаре и сообщают ее с резервуаром, а подачу газа из камеры высокого давления в подъемник осуществляют через обратный клапан, при этом за камерой высокого давления создают столб жидкости и поддерживают давление нагнетания и расход газа постоянными. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачей газа в подъемник формируют в нем газожидкостную смесь и создают дополнительный перепад давления между этой смесью, которую образуют в подъемнике сразу после начала подачи газа, и жидкостью, находящейся за камерой высокого давления.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2096588C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Муравьев И.А
Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
- М.: Недра, 1978, с
ПЕЧНОЙ ЖЕЛЕЗНЫЙ РУКАВ (ТРУБА) 1920
  • Тальвик З.И.
SU199A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Зайцев Ю.В
Теория и практика газлифта
- М.: Недра, 1987, с
Пожарный двухцилиндровый насос 0
  • Александров И.Я.
SU90A1

RU 2 096 588 C1

Авторы

Горбунов А.Н.

Семенякин В.С.

Даты

1997-11-20Публикация

1994-11-04Подача