Устройство для разработки обводняющихся залежей газа и нефти Советский патент 1986 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к разработке газовых, нефтяных и газоконден- сатных месторождений и может быть использовано на многопластовых залежах и залежах со значительной вертикальной неоднородностью продуктивного пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет увеличения выхода безводной продукции.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

На схеме изображены продуктивный 1 и заводняемый 2 пласты, разделенные непроницаемым или ограниченно проницаемым пропластком 3. На продуктивный 1

и заводняемый пласты пробурена скважина, в которой одна колонна труб 4 с предохранительным обратным клапаном 5 в нижней части сообщает наземный резервуар 6 с заводняемым пластом; другая колонна труб 7 с технологическим обратным клапаном 8 сообщает наземнь1Й резервуар с нижней частью подземного резервуара 9 в продуктивном пласте; третья колонна труб 10 сообщает выкидной трубопровод 11 с верхней частью подземного резервуара в продуктивном пласте

Колонны труб 4, 7 и 10 могут располагаться одна в другой концентрически, как указано н-а чертеже, или отдельно в одной обсадной колонне j (на чертеже обсадная колонна 10 является одновременно эксплуатационной ).

В зависимрсти от соотношения давлений в продуктивном и заводняемом 10 пластах устройство работает следующим образом.

Пример. Давление в заводняемом пласте 2 меньше, чем в продуктивном пласте 1, причем давление плас- 15 та 1 обеспечивает фонтанную добычу продукции.

Подготавливают устройство к работе; закрывают задвижки 16, 17 и открывают задвижку 18 и вентиль 22. 20 Затем открывают на часть проходного сечения задвижку 20 и отбирают заданное количество пластовой продукции в выкидной трубопровод 11, измеряя его расходомером 23. Происходящие 25 при зтом процессы характеризуются следующим.

При отборе пластовой продукции по колонне труб 10 создается депрессия на пласт 1 и в резервуар 9

В наземном резервуаре, снабженном па- 30 начинают поступать из пласта 1 углеводороды и вода, которые разделяются на отдельные фазы. По мере отбора углеводородной фазы из резервуара 9 уровень воды в нем повышается. Располагая данными об обводненности поступающей в резервуар 9 продукции и его геометрических размерах, можно подсчитать количество безводной продукции, которое надо отобрать по колонне труб 10 и выкидному трубопроводу 11, чтобы уровень воды в резервуаре 9 занял любое заданное положение, например чтобы находился посе- ,редине резервуара 9.

трубками 12 и 13, размещен указатель I4 уровня, показания которого че через преобразователь 15 подаются на приводы задвижек 16, 17 и 18. Регулирование расходов жидкости и газа в колоннах труб осуществляется задвижками 19, 20 и 21, вьшуск газа в атмосферу или в газопровод (не указанj - вентилем 22. В выкидном трубопроводе 11 размещен расходомер 23, а в под- земном резервуаре - указатель 24 уровня воды, показания которого подаются на преобразователь 25.

Заводняемый пласт 2 может распо па- гаться вьше или ниже продуктивного пласта 1. Заводняемый пласт может быть продуктивным, т.е. содержать нефть и газ и разрабатываться предложенным устройством. При этом вода, отделяемая от продукции заводняемого пласта, закачивается в продуктивный пласт 1 или другой, третий пласт и т.д. Заводняемьй пласт 2 может быть представлен водоносным горизонтом в пласте 1, но при ограниченной вертикальной гидропроводности пласта р радиусе действия скважины.

Колонны труб 4, 7 и 10 могут располагаться одна в другой концентрически, как указано н-а чертеже, или отдельно в одной обсадной колонне j (на чертеже обсадная колонна 10 является одновременно эксплуатационной ).

В зависимрсти от соотношения давлений в продуктивном и заводняемом 10 пластах устройство работает следующим образом.

Пример. Давление в заводняемом пласте 2 меньше, чем в продуктивном пласте 1, причем давление плас- 15 та 1 обеспечивает фонтанную добычу продукции.

Подготавливают устройство к работе; закрывают задвижки 16, 17 и открывают задвижку 18 и вентиль 22. 20 Затем открывают на часть проходного сечения задвижку 20 и отбирают заданное количество пластовой продукции в выкидной трубопровод 11, измеряя его расходомером 23. Происходящие 25 при зтом процессы характеризуются следующим.

При отборе пластовой продукции по колонне труб 10 создается депрессия на пласт 1 и в резервуар 9

начинают поступать из пласта 1 углеводороды и вода, которые разделяются на отдельные фазы. По мере отбора углеводородной фазы из резервуара 9 уровень воды в нем повышается. Располагая данными об обводненности поступающей в резервуар 9 продукции и его геометрических размерах, можно подсчитать количество безводной продукции, которое надо отобрать по колонне труб 10 и выкидному трубопроводу 11, чтобы уровень воды в резервуаре 9 занял любое заданное положение, например чтобы находился посе ,редине резервуара 9.

После отбора заданного количества продукции по трубопроводу 11 открывают задвижку 21 и по колонне труб 7 вода из нижней части резервуара 9 поступает в наземный резервуар 6. После заполнения водой резервуара 6 примерно на половину объема вентиль 22 закрывают, а задвижку 19 открывают. Затем задвижками 20 и 21 регулируют отбор безводной продукции и пластовой воды из резервуара 9 таким образом, чтобы дебит безводной продукции был равньм или меньшим расчетного притока углеводородной фазы

из пласта 1 в резервуар 9 (рассчитывается по фактической депрессии на пласт, обводненности продукции и другим известньм показателям пласта и продукции). Если отбор безвод- ной продукции из пласта меньше, чем фактический отрегулированный задвижкой 20, то уровень воды в резервуаре 9 с течением времени будет понижаться. Это приведет к тому, что по ко- лонне труб 7 в резервуар 6 начнет поступать углеводородная фаза (время от начала пуска скважины до попадания углеводородной фазы в колонну труб позволяет рассчитать фактичес- кое превышение притоком углеводородной фазы в резервуар 9 ее расхода по трубопроводу 11). Уровень воды в резервуаре 6 начнет резко понижаться, что зафиксируется показаниями указа- теля 14 уровня. При этом закрывают за задвижку 19 и после отбора по трубопроводу 11 расчетного количества безводного продукта и соответствующего пропорционального накопления пластовой воды в резервуаре 9 задвижку 20 закрывают, открывают задвижку 17 и перепускают имеющуюся в резервуаре 6 и колонне труб 7 углеводородную фазу и выкидной трубопровод 11. Когда уровень воды в резервуаре 6 начнет повышаться и достигнет примерно половины объема, задвижку 17 закрывают, а задвижки 19 и 20 открывают и устанавливают дебит безводной продукции (задвижкой 20), равным установленному до операции перепуска углеводородной фазы из резервуара 6 и колонны труб 7 или более приближенным, но не превьшающим фактически установленный приток углеводородной фазы в резервуаре 9. В дальнейшем работа устройств осуществляется в описанном порядке.

При значительном содержании в пластовой воде растворенных газов в резервуаре 6 будет происходить сепарация жидкости, сопровождающаяся мед leHHbiM плавным понижением уровня воСоставитель А.Соколов Редактор М.Келемеш Техред Л.Олейник

Заказ 3464/26 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

ды в отличие о.т резкого снижения уровня при поступлении по колонне труб 7 углеводородной фазы). Накапливающиеся в резервуаре 6 газы сепарации периодически перепускают в трубопровод 11, открывая задвижку 17 при закрытой задвижке 18, или сбрасывают через вентиль 22 в газопровод.

Регулирование отборов безводной продукции и воды из резервуара 9 значительно упрощается, если резервуар 9 снабжен указателем 24 уровня воды, например, злектроконтактного типа. Показания указателя 24 и в резервуаре 9 позволяют путем регулирования отборов безводной продукции и воды задвижками 20 и 21 поддерживать уровень воды в заданном положении и предотвращать поступление углеводородной фазы в колонну труб 7. Указанная операция может вьтолняться вручную или или автоматически при преобразовании показаний указателя уровня в сигналы для привода задвижек 20 и 21 преобразователем 25. Резервуар рассмотренного варианта работы устройства используется в качестве сепаратора пластовой воды. Описанная работа устройства обеспечивает давление закачки воды в пласт 2. При необходимости, т.е. при высоком давлении в пласте 2, в колонну труб 4 устанавливают насос.

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными заключаются в снижении капитальных и эксплуатационных затрат на разработку месторождения не менее чем в 2 раза вследствие снижения металлоемкости, затрат на строительство дополнительных скважин и наземных сооружений,

более высоких дебитов нефти или газа, снижения коррозии труб, энергетических 3aTpaT j в снижении опасности загрязнения окружающей среды; в сни- жении трудозатрат и др. Устройство может использоваться на всех обводняющихся месторождениях нефти и газа.

Корректор Г.Решетник