СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА Российский патент 2002 года по МПК E21B43/12 E21B47/06 

Описание патента на изобретение RU2188934C2

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и используется для интенсификации добычи нефти и газа.

Известны способы интенсификации добычи нефти и газа, заключающиеся в воздействии на пласт путем проведения различных геолого-технических мероприятий (ГТМ): гидроразрыв пласта, воздействие кислотами, активными веществами, пороховыми газами, свабирование и др (см., например, Г.Л. Чазов, В.И. Азаматов и др. Термохимическое воздействие на малодебитные и сложные скважины. М. , Недра, 1990; Инструкция по разрыву пластов давлением пороховых газов. М., Недра, 1990; В.Н. Моисеев. Применение геофизических методов в процессе эксплуатации скважин. М., Недра, 1990).

Недостаток известных способов интенсификации добычи заключается в том, что результаты ГТМ становятся известны после проведения мероприятий, когда повлиять на процесс уже невозможно. Это приводит к необходимости повторного проведения ГТМ в случаях, когда интенсификация не достигнута, что связано с большими затратами.

Данный недостаток устранен в другом известном способе, принятом за прототип (см. , например, А.В. Мальцев, Л.М.Дюков. Приборы и средства контроля процессов бурения Справочное пособие. М., Недра, 1989, с. 55-70). В этом способе вначале контролируют параметры процесса добычи, затем проводят ГТМ и снова начинают добычу с контролем параметров процесса добычи и величины притока. Мероприятия повторяют в случае, если параметры процесса и величина добычи не достигли оптимальных значений. Для сведения сообщаем, что подобный процесс в прототипе выполняют при бурении скважин, однако, по аналогии его возможно выполнять и при добыче флюида (нефти или газа).

Применение способа по прототипу не позволяет достичь указанного ниже технического результата по следующим причинам:
- отсутствует обратное влияние параметров процесса добычи на величину притока флюида;
- процесс добычи прекращают при проведении ГТМ;
- ГТМ направлены на простое увеличение притока флюида, но не на его оптимизацию, в связи с чем и время проведения ГТМ не является оптимальным;
- в качестве ГТМ не всегда выбирают наиболее значимые мероприятия для увеличения притока;
- вместе с прекращением добычи флюида при проведении ГТМ прекращают и контроль параметров процесса добычи.

Задачей изобретения является создание способа интенсификации добычи нефти и газа, в котором устранены указанные недостатки.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является оптимизация и автоматизация процессов за счет установления обратной связи, непрерывность процесса добычи при проведении ГТМ, оптимизация времени проведения ГТМ, увеличение добычи нефти и газа.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе интенсификации добычи нефти и газа, в котором контролируют параметры процесса добычи, затем проводят на основе данных контроля геолого-технические мероприятия, направленные на воздействие на пласт для увеличения притока флюида, и снова начинают добычу с контролем параметров, согласно изобретению воздействие на пласт выполняют в процессе добычи путем варьирования в геолого-технических мероприятиях параметров процесса добычи и непрерывного контроля этих параметров, в том числе, в автоматическом режиме, в качестве параметров процесса добычи выбирают наиболее значимые для увеличения притока: давление скважинной жидкости, температуру, влажность и плотность жидкости, которые фиксируют с динамикой изменения этих параметров в зависимости от частоты вращения электродвигателя, при этом вышеназванные параметры процесса добычи и величину притока флюида настраивают через блок управления на поддержание оптимальных значений варьированием частоты вращения электродвигателя, время окончания геолого-технических мероприятий определяют по моменту оптимизации параметров процесса добычи и величины притока флюида, а для возможности воздействия параметров процесса добычи на пласт систему подачи и систему всасывания добычного насоса закольцовывают нижними и верхними отверстиями в колонне насосно-компрессорных труб и отделяют от зоны пласта пакером.

Воздействие на пласт в процессе добычи позволяет осуществлять обратную связь о результатах воздействия по величине притока флюида, что позволяет автоматизировать процесс воздействия и добычи с постоянной оптимальной величиной притока флюида.

Варьирование параметрами процесса добычи позволяет постоянно, просто и наиболее экономично воздействовать на пласт и на процесс добычи и не прекращать процесс добычи при проведении ГТМ, так как само варьирование параметрами процесса добычи является одним из направлений таких мероприятий.

Непрерывный контроль параметров процесса добычи как раз и является той обратной связью, которая позволяет оперативно варьировать параметры процесса, оптимизировать и автоматизировать процесс добычи.

При автоматизации процесса добычи время изменения его параметров также осуществляется автоматически по параметру оптимизации, в качестве которого принята оптимальная величина притока флюида.

Выбранные в качестве параметров процесса добычи наиболее значимые параметры являются и оптимальными для увеличения притока флюида, поскольку именно они определяют характер протекания процесса добычи.

Закольцовывание системы подачи и всасывания добычного насоса позволяет воздействовать на пласт изменяемыми параметрами процесса добычи, как одним из геолого-технических мероприятий. В частности, такими активными изменяемыми параметрами могут быть давление флюида, скорость нарастания и сбрасывания давления, время выдержки давления и т.п.

Схема реализации способа показана на чертеже, где изображены:
1 - нефтяная или газовая скважина;
2 - колонна насосно-компрессорных труб (НКТ);
3 - поршневой добычной насос;
4 - качалка, передающая движение насосу 3;
5 - электродвигатель, приводящий в колебательное движение качалку 4;
6 - датчик контроля параметров процесса добычи (давления, температуры, влажности, плотности флюида и т.п.);
7 - датчик объема добываемого флюида;
8 - система передачи сигналов от датчиков 6 и 7;
9 - блок управления двигателем 5 по данным, полученным от датчиков 6 и 7;
10 - пласт, из которого добывают флюид и на который воздействуют геолого-техническими мероприятиями;
11 - верхние отверстия в колонне НКТ 2;
12 - нижние отверстия в колонне НКТ 2, которые совместно с отверстиями 11 закольцовывают систему подачи и систему всасывания добычного насоса 3;
13 - пакер, отделяющий зону пласта 10 от закольцованной системы подачи и всасывания;
Способ осуществляют следующим образом.

Вначале устанавливают оборудование в соответствии со схемой, представленной на чертеже. Блок управления 9 настраивают на автоматическое управление частотой вращения электродвигателя 5, обеспечивающей максимальный приток флюида из пласта 10 в течение длительного времени, то есть оптимизируют величину добычи. Данные берут от датчика 7. Кроме того, блок управления 9 настроен на фиксацию оптимальных параметров в процессе добычи от датчика 6, обеспечивающих оптимальную величину притока флюида. Блок управления 9 настраивают на совместный учет оптимальных параметров от датчиков 6 и 7, запоминание их и самонастройку на обеспечение этих параметров путем изменения частоты вращения электродвигателя 5. При этом предусматривается возможность изменения оптимальных параметров через значительный промежуток времени.

При включении в работу электродвигателя 5 качалка 4 начинает перемещать насос 3 возвратно-поступательно (вверх-вниз). При движении насоса 3 вверх часть флюида из нагнетательной полости направляется в сборник мимо датчика 7, а другая часть через отверстие 11 переходит в затрубье и через отверстие 12 попадает в систему всасывания насоса 3.

При этом гидростатическое давление жидкости (флюида) под пакером 13 уменьшается, что способствует увеличению притока флюида из пласта 10.

При спуске насоса 3 гидростатическое давление столба жидкости воздействует на жидкость под пакером 13, и давление под пакером возрастает, что благоприятно воздействует на очистку каналов в прискважинной зоне пласта. В итоге это приводит к увеличению притока флюида. При спуске насоса 3 часть полученного притока флюида перетекает через отверстия 11 и 12 в систему подачи насоса 3. При подъеме насоса 3 вверх часть этого притока уйдет в систему сбора флюида мимо датчика 7.

Возможность добычи флюида в приведенных условиях обеспечивается расчетным выполнением сечений отверстий 11 и 12, а также соотношением объемов трубного пространства и затрубья.

Так как для оптимального притока флюида имеет значение не только давление скважинной жидкости в зоне пласта, но и ряд других параметров (температура, влажность, плотность жидкости и т.п.), то датчик 6 фиксирует динамику изменения этих параметров в зависимости от частоты перемещения насоса 3, качалки 4 и электродвигателя 5. Блок управления 9 настраивается в автоматическом режиме на поддержание оптимальных значений этих параметров, а также величины притока флюида, фиксируемой датчиком 7, что обеспечивается варьированием частоты вращения электродвигателя 5. Таким образом, сами параметры процесса добычи использованы в качестве геолого-технических мероприятий для интенсификации добычи.

Как видно, предложенный способ обеспечивает интенсивную и оптимальную величину притока флюида в течение длительного времени.

Похожие патенты RU2188934C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОСВОЕНИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН 2000
RU2178063C2
СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ 2000
RU2172390C1
СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ 2000
RU2177534C2
СПОСОБ ОСВОЕНИЯ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2000
RU2183731C2
СПОСОБ СВАБИРОВАНИЯ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ 2004
  • Пасечник Михаил Петрович
  • Молчанов Евгений Петрович
  • Коряков Анатолий Степанович
RU2270912C1
Способ интенсификации добычи флюида из скважины 2002
RU2224093C2
СПОСОБ ОСВОЕНИЯ НЕФТЯНОЙ ИЛИ ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2000
RU2183730C2
СПОСОБ ОСВОЕНИЯ НЕФОНТАНИРУЮЩЕЙ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ 2001
RU2190085C1
СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЛИ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2008
  • Пасечник Михаил Петрович
  • Ипатов Андрей Иванович
  • Кременецкий Михаил Израилевич
  • Ковалев Валерий Иванович
  • Белоус Виктор Борисович
  • Молчанов Евгений Петрович
  • Коряков Анатолий Степанович
RU2391493C2
СПОСОБ ДОБЫЧИ ЖИДКОГО ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО 2001
RU2199001C1

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и используется для интенсификации добычи нефти и газа. Обеспечивает увеличение добычи нефти и газа, оптимизацию и автоматизацию процессов. Сущность изобретения: по способу контролируют параметры процесса добычи, проводят на основе данных контроля геолого-технические мероприятия, направленные на воздействие на пласт для увеличения притока флюида. Воздействие на пласт выполняют в процессе добычи путем варьирования в геолого-технических мероприятиях параметров процесса добычи и непрерывного контроля этих параметров. Это осуществляют в автоматическом режиме. В качестве параметров процесса добычи выбирают наиболее значимые для увеличения притока: давление скважинной жидкости, температуру, влажность и плотность жидкости. Их фиксируют с динамикой изменения этих параметров в зависимости от частоты вращения электродвигателя. Вышеназванные параметры процесса добычи и величину притока флюида настраивают через блок управления на поддержание оптимальных значений варьированием частоты вращения электродвигателя. Время окончания геолого-технических мероприятий определяют по моменту оптимизации параметров процесса добычи и величины притока флюида. Для возможности воздействия параметров процесса добычи на пласт систему подачи и систему всасывания добычного насоса закольцовывают нижними и верхними отверстиями в колонне насосно-компрессорных труб и отделяют от зоны пласта пакером. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 188 934 C2

Способ интенсификации добычи нефти и газа, в котором контролируют параметры процесса добычи, проводят на основе данных контроля геолого-технические мероприятия, направленные на воздействие на пласт для увеличения притока флюида, отличающийся тем, что воздействие на пласт выполняют в процессе добычи путем варьирования в геолого-технических мероприятиях параметров процесса добычи и непрерывного контроля этих параметров, в том числе в автоматическом режиме, в качестве параметров процесса добычи выбирают наиболее значимые для увеличения притока: давление скважинной жидкости, температуру, влажность и плотность жидкости, которые фиксируют с динамикой изменения этих параметров в зависимости от частоты вращения электродвигателя, при этом вышеназванные параметры процесса добычи и величину притока флюида настраивают через блок управления на поддержание оптимальных значений варьированием частоты вращения электродвигателя, время окончания геолого-технических мероприятий определяют по моменту оптимизации параметров процесса добычи и величины притока флюида, а для возможности воздействия параметров процесса добычи на пласт систему подачи и систему всасывания добычного насоса закольцовывают нижними и верхними отверстиями в колонне насосно-компрессорных труб и отделяют от зоны пласта пакером.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2188934C2

МАЛЬЦЕВ А.В
и др
Приборы и средства контроля процессов бурения//Справочное пособие
- М.: Недра, 1989, с
Устройство двукратного усилителя с катодными лампами 1920
  • Шенфер К.И.
SU55A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 1992
  • Афиногенов Ю.А.
  • Бритков Н.А.
RU2066740C1
US 4413676 A, 08.11.1983
US 4410038 C1, 18.10.1983
US 4526228 A, 02.07.1985
US 4267885 A, 19.05.1981.

RU 2 188 934 C2

Даты

2002-09-10Публикация

2000-07-04Подача