Экзотермический способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах Российский патент 2024 года по МПК E21B37/00 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для удаления отложений асфальтенов и парафинов в насосно-компрессорных трубах, а также в нефтяных и газовых скважинах.

Уровень техники.

Известен способ, реализованный в устройстве для ликвидации асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных и газовых скважинах, включающем стальной цилиндрический корпус, служащий камерой сгорания, в котором размещены топливный элемент с окислителем и система воспламенения, причем нижний конец корпуса снабжен конусообразным наконечником с соплами /Термохимическое воздействие на малодебитные и осложненные скважины. /Г.А. Чазов и др. - М.: Недра, 1986, с. 5/.

Недостаток способа заключается в том, что для спуска устройства требуется подъемник с геофизическим кабелем, а также в случае заклинивания устройства в скважине возможен обрыв кабеля и перекрытие корпусом устройства скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ ликвидации асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в скважине, известный из патента 2186200 Россия, Е21В 37/00, 2022, включающий спуск на кабеле нагревательного устройства до поверхности отложений, заполнение скважины жидкостью, продвижение нагревательного устройства через АСПО под действием силы тяжести, прокачку скважинной жидкости через нагревательное устройство по направлению к месту разрушения АСПО с возможностью циркуляции по контуру внутри и снаружи нагревательного устройства, при этом, прокачку жидкости через нагревательное устройство по направлению к месту разрушения асфальтосмолопарафиновых отложений с возможностью циркуляции жидкости для отвода тепла от нагревательного устройства осуществляют с переменным напором и использованием ударного эффекта струи жидкости.

Недостаток способа заключается в том, что для спуска устройства требуется подъемник с геофизическим кабелем, а также наличие силовой электрической цепи для питания электронагревателей.

Раскрытие сущности изобретения.

Задача предлагаемого изобретения заключается в удалении (разрушении) асфальтосмолопарафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах (НКТ) непосредственно в скважине без их извлечения на поверхность.

Поставленная задача решается тем, что в экзотермическом способе удаления асфальтосмолопарафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах, включающим заполнение скважины жидкостью, спуск устройства до поверхности отложений, продвижение устройства через АСПО под действием силы тяжести, прокачку скважинной жидкости с возможностью циркуляции снаружи устройства, при этом согласно изобретению дополнительно используют бескорпусное устройство полностью, разрушаемое в процессе горения, осуществляют поджиг устройства на поверхности, беспламенное горение осуществляют в нижней части устройства, экзотермическую реакцию направляют вдоль оси скважины в направлении пробки АСПО, разрушают пробку АСПО за счет ее выжигания, выносят продукты горения газлифтом на поверхность.

Технический результат - создание экзотермического способа, обеспечивающего разрушение пробок асфальтосмолопарафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах.

Предлагаемое изобретение поясняется фигурой 1, на которой схематично показана скважина с колонной насосо-компрессорных труб и размещенным внутри нее устройством. На фигуре также отображены: 1 – лубрикатор, 2 – колонна НКТ, 3 – выкидная линия, 4 – заряд беспламенного горения, 5 – пробка АСПО, 6 – обсадная колонна скважины, 7 – насос, 8 – продуктивный пласт.

Осуществление изобретения.

Реализация предложенного экзотермического способа удаления асфальтосмолопарафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах поясняется примером конкретного исполнения и подтверждает его промышленную применимость.

Разрушение парафиновых пробок в колонне НКТ добывающей скважины, оборудованной электроцентробежным насосом, происходит за счет воздействия на них экзотермической реакции направленного действия, возникающей в результате беспламенного горения реагента.

Устройство с зарядом 4 выполняют в виде длинного гибкого стержня, который может быть выполнен наборным в виде соединенных между собой отдельных элементов. Диаметр устройства 4 выполнен меньше внутреннего диаметра НКТ 2.

Устройство 4 с воспламененным зарядом опускается на устье в колонну НКТ 2 через лубрикатор. Под действием собственного веса устройство 4 опускается до уровня расположения пробки АСПО 5. Устройство прекращает свой спуск за счет сужения диаметра НКТ из-за наличия пробки или при полном перекрытии диаметра НКТ глухой пробкой.

Беспламенное горение производится в нижней части устройства 4 и в результате выброса газов высокой температуры вдоль оси колонны НКТ 2 в направлении пробки АСПО 5 происходит ее разрушение (выгорание). Устройство 4 с зарядом обеспечивает длительное горение и воздействие температуры на пробку 5. После разрушения пробки 5 происходит опускание устройства 4 под действием собственного веса и, как следствие, очистка протяженного участка НКТ 2. Вынос механических примесей, образующихся в процессе разрушения пробки АСПО 5 и удаление их из НКТ 2 на поверхность осуществляется газлифтом за счет выделения газов, возникающих при горении. В процессе горения устройство 4 разрушается полностью и не препятствует дальнейшей эксплуатации скважины. В не выгорания пробки спуск следующего устройства осуществляют после сгорания предыдущего. Совместно с устройством могут использовать замедлители горения, например, огнепроводный шнур.

Из уровня техники известно, что парафины горят при температурах 120 – 150°С, а асфальтены горят при температурах свыше 300°С, при этом температуры свыше 600 °С способствуют снижению прочностных свойств металла, поэтому температурный диапазон горения устройства ограничен 150- 600°С.

Применение совокупности описанных операций позволяет разрушать пробки асфальтосмолопарафиновых (АСПО) отложений в колоннах НКТ путем воздействия на них экзотермической реакции направленного действия и производить очистку колонны НКТ от механических примесей, образующихся в процессе разрушения пробки АСПО путем удаления их на поверхность за счет выделения газов, возникающих при горении.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для удаления отложений асфальтенов и парафинов в насосно-компрессорных трубах, а также в нефтяных и газовых скважинах. Способ включает разрушение асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) посредством нагрева и удаление продуктов разрушения из НКТ. Разрушение АСПО осуществляют выжиганием посредством опускания в скважину по меньшей мере одного воспламенительного заряда беспламенного горения в виде стержня, полностью разрушаемого в процессе горения, который доставляют к месту расположения пробки АСПО под действием собственного веса. Продукты горения удаляют газлифтом на поверхность. Повышается эффективность разрушения и удаления АСПО. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Экзотермический способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в насосно-компрессорных трубах (НКТ), включающий разрушение АСПО посредством нагрева и удаление продуктов разрушения из НКТ, отличающийся тем, что разрушение АСПО осуществляют выжиганием посредством опускания в скважину по меньшей мере одного воспламенительного заряда беспламенного горения в виде стержня, полностью разрушаемого в процессе горения, который доставляют к месту расположения пробки АСПО под действием собственного веса, а продукты горения удаляют газлифтом на поверхность.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выжигание АСПО осуществляют при температуре 150-600°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что спуск следующего стержня осуществляют после сгорания предыдущего.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время спуска стержня применяют замедлитель горения в виде огнепроводного шнура.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что диаметр стержня подбирают меньше внутреннего диаметра НКТ.