СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБЪЕМА ОТЛОЖЕНИЙ В КОЛОННЕ ЛИФТОВЫХ ТРУБ СКВАЖИНЫ Российский патент 2012 года по МПК E21B47/00 

Предлагаемое изобретение относится к скважинной добыче нефти с высоким содержанием асфальтенов, смол и парафинов и может быть использовано для диагностики внутреннего состояния колонны подъемных труб скважины различного назначения.

Объем отложений в лифтовых трубах можно определить шаблонированием внутренней поверхности лифтовых труб без их подъема на поверхность (Б.А.Мазепа. Парафинизация нефтесборных систем и промыслового оборудования. - М.: Недра, 1966. - с.30-31). Способ требует разгерметизации скважины, проведения многочисленных спускоподъемных операций с шаблонами и пробоотборниками различных форм.

Известен способ диагностики состояния межтрубного пространства добывающей скважины (патент РФ №2199005, опубл. 20.02.2003 г.), по которому с помощью акустического сигнала, его отражения и дальнейшей интерпретации можно судить о распределении нефтяных фракций и парафиновых пробок по стволу скважины. Реализация способа требует специальной техники и аппаратуры. К тому же по этому способу невозможно оценить объем АСПО в лифтовых трубах скважины.

В наземных трубопроводах систем сбора, подготовки и транспортировки нефти, газа и воды объем отложений определяется как разница между внутренним объемом чистого трубопровода и трубопровода с отложениями. Последний параметр находится путем заполнения полости трубопровода фиксированным объемом жидкости повышенной плотности с использованием разделителя жидкостей для трубопровода по патенту РФ №2324552 (опубл. 20.05.08, бюл. №14).

Такой подход невозможно применить к скважине из-за того, что конец колонны лифтовых труб находится на глубине нескольких сот метров и гидравлически сообщен с продуктивным пластом, поэтому не способен контролироваться исследователем по объему закачанной жидкости в лифтовые трубы.

Целью заявляемого изобретения является разработка технологии определения объема отложений, находящихся в адгезионной форме, на внутренние поверхности лифтовых труб скважин без подъема труб на поверхность земли.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе оценки объема отложений в колонне лифтовых труб скважины с помощью реперной жидкости с определенными свойствами процесс подачи такой жидкости организован с помощью поверхностного насоса через счетчик и армированную трубку в межтрубном пространстве. Реперная жидкость имеет большую плотность, чем продукция скважины в лифтовых трубах, не смешивается с ней и подается в нижнюю часть колонны лифтовых труб в зону над глубинным насосом и обратным клапаном, момент заполнения колонны лифтовых труб реперной жидкостью находится по ее выходу через устьевой скважинный пробоотборник, а объем отложений определяется по формуле:

где V_вн - внутренний свободный объем колонны чистых лифтовых труб;

V_ж - объем реперной жидкости, находящийся в лифтовых трубах от глубинного насоса до устья скважины.

Для скважины со штанговым приводом глубинного насоса параметр V_ВН означает внутренний объем подъемных труб без объема колонны штанг. С тем чтобы не учитывать объем реперной жидкости в армированной трубке, необходимо поддерживать эту трубку заполненной реперной жидкостью. Для этого узел соединения армированной трубки с колонной лифтовых труб оборудуется обратным клапаном.

Компоновка скважины и оборудование, используемое для реализации предложенного способа, изображены на фиг.1. Скважина, осложненная периодическим образованием отложений, предварительно оборудуется армированной трубкой 3 с обратным клапаном 4. Трубка 3 спускается одновременно с насосом 2 в комплекте с обратным клапаном и колонной лифтовых труб 1. Место соединения трубки для подачи реперной жидкости с колонной 1 находится непосредственно над насосом для возможности диагностики колонны 1 по всей длине. На поверхности земли трубка 3 соединяется через счетчик 6 с передвижным или стационарным насосом 5. Для осуществления способа скважина должна иметь штатную устьевую арматуру с задвижкой 8 и пробоотборником 7.

Предложенный способ осуществляется следующими процедурами.

1. По трубке 3 насосом 5 через счетчик 6 подают реперную жидкость в колонну лифтовых труб 1. Задвижка 8 при этом должна быть открытой.

2. Через обратный клапан 4 реперная жидкость попадает в зону над глубинным насосом 2 с обратным клапаном. Если рассматривать ШСНУ с глубинным плунжерным насосом, то роль обратного клапана насоса выполняют клапаны самого плунжерного насоса. Благодаря своим свойствам (большая плотность и неспособность к смешению со скважинной жидкостью) реперная жидкость начнет собираться над глубинным насосом, вытесняя вверх содержимое колонны лифтовых труб.

3. Для фиксации по счетчику 6 момента появления реперной жидкости в верхней части колонны лифтовых труб, т.е. в устьевой арматуре, пробоотборник 7 открывают с небольшим расходом для наблюдения за характером вытекающей жидкости. Жидкость с пробоотборника 7 собирается в технологическую емкость.

4. После появления реперной жидкости в пробоотборнике 7 по счетчику 6 находят искомый объем реперной жидкости Vж. При закачке реперной жидкости в первый раз необходимо учесть ее объем в самой трубке 3. В качестве реперной жидкости для скважин, добывающих малообводненную нефть с газом, мы предлагаем использовать высокоминерализованную пластовую воду с добавлением ингибитора коррозии в необходимой концентрации. Как правило, такая вода значительно превышает скважинную продукцию по плотности и не смешивается ни с нефтью, ни с отложениями в лифтовых трубах.

Реализацию способа рассмотрим на примере. Нефть с большим содержанием асфальтенов, парафинов и смол добывается из скважины штанговым насосом на глубине 1000 м. Внутренний диаметр лифтовых труб D=62 мм, а усредненный диаметр колонны штанг d=21 мм.

Находим параметр V_вн=π×1×(D²-d²)/4=

3,14×1000 м ((0,062 м)²-(0,021 м)²)/4=2,671 м³.

Через счетчик 6 закачиваем 2,113 м³ реперной жидкости до момента ее появления в пробоотборнике 7. Из которых в трубке 3 остались 0,113 м³ (0,113 м=3,14×1000 м×(0,12 м)²). Следовательно, колонна лифтовых труб 1 заполнилась реперной жидкостью в объеме 2 м³.

По формуле (1) находим, что АСПО накопилось в колонне лифтовых труб в объеме 671 литра:

Vотл.=Vвн-Vж=2,671 м³-2,0 м³=0,67 м³.

Для его удаления необходимо промыть колонну лифтовых труб эффективным органическим растворителем в объеме 4-5 м³. Предлагаемый способ не требует больших материальных вложений, армированная трубка будет служить как для диагностики, так и для доставки химических реагентов, в частности, растворителя АСПО в колонну лифтовых труб.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности эксплуатации скважин со склонностью к образованию отложений в лифтовых трубах. При осуществлении способа заполняют колонну лифтовых труб реперной жидкостью, имеющей большую плотность, чем продукция скважины в лифтовых трубах, и не смешивающейся с ней. Реперная жидкость подается поверхностным насосом через счетчик и армированную трубку в межтрубном пространстве в нижнюю часть колонны лифтовых труб в зону над глубинным насосом и обратным клапаном. Момент заполнения колонны лифтовых труб реперной жидкостью находится по ее выходу через устьевой скважинный пробоотборник. Объем отложений определяется по формуле. Повышается эффективность способа, упрощается технология. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ оценки объема отложений в колонне лифтовых труб скважины, заключающийся в заполнении колонны лифтовых труб жидкостью со свойствами, отличными от свойств скважинной продукции, отличающийся тем, что такая реперная жидкость имеет большую плотность, чем продукция скважины в лифтовых трубах, не смешивается с ней и подается поверхностным насосом через счетчик и армированную трубку в межтрубном пространстве в нижнюю часть колонны лифтовых труб - в зону над глубинным насосом и обратным клапаном, момент заполнения колонны лифтовых труб реперной жидкостью находится по ее выходу через устьевой скважинный пробоотборник, а объем отложений определяется по формуле:

где V_вн - внутренний свободный объем колонны чистых лифтовых труб;
V_ж - объем реперной жидкости, находящийся в лифтовых трубах от глубинного насоса до устья скважины.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что узел соединения армированной трубки с колонной лифтовых труб оборудуется обратным клапаном.