СПОСОБ ЗАКАЧКИ В ПЛАСТ ГАЗИРОВАННОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2009 года по МПК E21B43/20 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам закачки в пласт газированной жидкости.

Способ закачки в пласт газированной жидкости (а.с. №1736226, Е21В 43/20, опубл. Бюл. №5 от 20.02.1996 г.), включающий сжатие жидкой и газообразной фаз, смешивание, подвод к устью скважины, транспорт к забою и закачку в пласт, причем транспорт к забою жидкой и газообразной фаз осуществляют одновременно-раздельно по самостоятельным каналам до их смешения непосредственно вблизи продуктивного пласта, а сжатие жидкой и газообразной фаз происходит под действием столбов и газообразной фаз в скважине.

Недостатками этого способа являются:

- неконтролируемый процесс смешивания, так как условия в скважине не постоянны;

- высокие энергетические потери из-за нерационального использования (до 50%) способа, связанных с выделением и быстрым подъемом к устью скважины газа из газированной жидкости при закачке в пласт, что ухудшает эффективность использования способа;

- дополнительные затраты на самостоятельный канал, предназначенный для доставки к забою скважины газообразной фазы.

Способ закачки газа в пласт (патент RU №1538586, Е21В 43/00, опубл. Бюл. №21 от 15.11.1994 г.), включающий компримирование, подвод к устью скважины, транспорт по самостоятельному каналу скважины и закачку газа в пласт, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии закачки газа в пласт при снижении энергоемкости, подвод газа к устью и транспорт по самостоятельному каналу скважины осуществляют ниже перфорационных отверстий продуктивного пласта совместно с жидкостью плотностью выше 1,0 т/м³ с последующим отделением газа от жидкости перед закачкой газа в пласт и отводом жидкости по самостоятельному каналу.

Недостатками этого способа являются:

- возможность расслоения эмульсии и выделение газа, интенсивно препятствующего закачке жидкости, то есть создание воздушной пробки, особенно в трубах с малым внутренним проходным сечением;

- режимы закачки не определены, что приводит к срыву потока в ламинарный режим и интенсивному выделению газа из жидкости, приводящему к созданию воздушных пробок.

Задачей изобретения является снижение значения давления закачки газированной жидкости за счет отсутствия выделения газа из жидкости и обеспечение ламинарного потока газированной жидкости.

Поставленная задача решается способом закачки в пласт газированной жидкости, включающим смешение газа с жидкостью, транспорт по самостоятельному каналу скважины газированной жидкости и закачку ее в пласт.

Новым является то, что смешение газа с жидкостью осуществляют в эжекторе с противоположно закрученными равными потоками жидкости, а транспорт по самостоятельному каналу производят со скоростью, обеспечивающей ламинарный поток газированной жидкости.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Жидкость под давлением в турбулентном режиме течения из трубопровода 1 поступает в эжектор 2, в котором выполнена камера низкого давления 3, связанная с патрубком 4. Поток жидкости под давлением через отверстия 5 поступает в камеру низкого давления 3, одновременно с этим в камеру низкого давления 3 поступает газ под давлением, меньшим, чем давление подачи жидкости в эжектор 2.

В процессе прокачки жидкости через камеру низкого давления 3 происходит захват газа жидкостью из камеры низкого давления 3.

Жидкость с пузырьками газа попадает в каналы 6, 6′, 6′′…6ⁿ, выполненные в эжекторе 2 за камерой низкого давления 3 по ходу движения жидкости, причем количество каналов 6, 6′, 6′′…6ⁿ четное и выполнены они в виде нескольких парных каналов 6 и 6′, площадь поперечных сечений которых одинакова, причем все пары каналов 6, 6′, 6′′…6ⁿ, как и каналы 6 и 6′ направлены навстречу друг другу, что обеспечивает надежное и равномерное перемешивание газа в жидкости, при этом в раструбе 7 эжектора 2 происходит дробление больших пузырьков газа в более мелкие, а не закручивание потока, при этом образуется газированная жидкость.

Плавное перемешивание газа в жидкости происходит благодаря тому, что каналы 6, 6′, 6′′…6ⁿ выполнены парно и направлены навстречу друг другу с противоположно закрученными равными потоками жидкости, что исключает интенсивное выделение газа из жидкости при последующей транспортировке газированной жидкости по самостоятельному каналу.

После выхода газированной жидкости из эжектора 2 она направляется в самостоятельный канал 8, который выполнен в виде колонны труб 9, спущенной в скважину 10 и разобщенной пакером 11, при этом скорость перемещения газированной жидкости - V_{газ.жид.} по колонне труб 9 определяется следующим соотношением:

V_ламин≥V_{газ.жид.},

где V_ламин. - скорость движения ламинарного потока газированной жидкости в колонне труб 9;

V_{газ.жид.} - скорость движения газированной жидкости в колонне труб 9.

Из практического опыта для колонны труб 9, состоящей из насосно-компрессорных труб (НКТ) диаметром 73 мм, V_ламин.=1,4 м/с. Таким образом, скорость движения газированной жидкости по колонне труб 9 не должна превышать 1,4 м/с.

Для других типоразмеров колонн труб 9 V_ламин. определяется расчетным путем.

Газированная жидкость, перемещаясь по колонне труб 9, попадает сначала в подпакерное пространство 12 скважины 10, а оттуда благодаря пакеру 11, герметично разделяющему ствол скважины 10, через перфорационные отверстия 13 поступает в пласт 14.

Предлагаемый способ позволяет снизить значения давления закачки газированной жидкости за счет отсутствия выделения газа из жидкости, которое обеспечивается ламинарным потоком газированной жидкости. Кроме того, отсутствие интенсивного выделение газа из жидкости исключает образование газовых пробок в процессе закачки газированной жидкости в пласт.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам закачки в пласт газированной жидкости. Способ закачки в пласт газированной жидкости включает смешение газа с жидкостью, транспорт по самостоятельному каналу скважины газированной жидкости и закачку ее в пласт. Смешение газа с жидкостью осуществляют в эжекторе с противоположно закрученными равными потоками жидкости, а транспорт по самостоятельному каналу производят со скоростью, обеспечивающей ламинарный поток газированной жидкости. Предлагаемый способ позволяет снизить значения давления закачки газированной жидкости за счет отсутствия выделения газа из жидкости, которое обеспечивается ламинарным потоком газированной жидкости. Кроме того, отсутствие интенсивного выделение газа из жидкости исключает образование газовых пробок в процессе закачки газированной жидкости в пласт. 1 ил.

Способ закачки в пласт газированной жидкости, включающий смешение газа с жидкостью, транспорт по самостоятельному каналу скважины газированной жидкости и закачку ее в пласт, отличающийся тем, что смешение газа с жидкостью осуществляют в эжекторе с противоположно закрученными равными потоками жидкости, а транспорт по самостоятельному каналу производят со скоростью, обеспечивающей ламинарный поток газированной жидкости.