Способ сбора продукции подводного грифона и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности, к технике эксплуатации морских месторождений нефти, которым присущи нефтегазопроявления в виде грифонов.

Известен способ эксплуатации скважины, заключающийся в том, что в колонну обсадных труб спускают три подъемные колонны труб, причем две колонны спущены концентрично одна другой..

Однако данная колонна не предназначена для эксплуатации пластов в море, из которых в море выделяется газ и нефть.

Наиболее близким к предлагаемому яв- ляется устройство, в котором имеются многорядные перфорированные обсадная и эксплуатационная колонны труб, колонны насосно-компрессорных труб и герметизи- рующее скважинное устройство.

Однако это устройство также не приспособлено для применения в морских условиях для сбора продукции из нефтегазового грифона..

Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения возможности предотвращения загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что отвод нефти и газа на морском шельфе осуществляется через многорядные перфорированные обсадную и эксплуатационную колонны труб, перэд отводом нефти и газа из грифона осуществляют бурение скважи- ны в грифон, нефть с малым газовым фактором отводят скважинным насосом из бокового отвода, которым предварительно оборудована верхняя часть обсадной колонны, нефть с большим газовым фактором поднимают компрессорным лифтом по эксплуатационной колонне труб на факел, а

уровень жидкости в обсадной колонне поддерживают в соответствии с соотношением

.

где Н - высота уровня нефти, м;

Ж - глубина расположения бокового отвода обсадной колонны, м;

Н - высота столба жидкости водоподъема, м.

Устройство для сбора продукции подводного грифона снабжено эксплуатационной платформой с размещенными на ней насосными установками, гидравлически сообщенными с эксплуатационной колонной труб, компрессорной колонной труб, установленной в верхней части эксплуатационной колонны труб, факельным патрубком и системой сбора продукции подводного грифона, причем компрессорная колонна труб размещена параллельно эксплуатационной колонне труб.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства, а также разрезы моря и морского дна.

В продуктивном пласте 1 установлена укороченная труба обсадной колонны 2, которая перфорируется. В нее спущена перфорированная обсадная колонна 3, выступающая над морем и изолированная снаружи в нижней части пакерами 4 по высоте продуктивного пласта 1. К обсадной колонне 3 приварен упор 5, садящийся на торец обсадной колонны 2. Внутрь обсадной колонны 3 спущена эксплуатационная колонна 6 с факельным патрубком, упором 7 и компрессорной колонной 8, присоединенной к низу эксплуатационной колонны 6 и расположенной параллельно последней, где также установлен клапан 9.

Компрессорная колонна 8 оканчивается краном 10. Уровень жидкости с газом внутри эксплуатационной колонны 6 показан позицией 11,а пламя факела - позицией 12. В опоре 7 имеется отверстие 13, закрываемое пробкой. Морское транспортное средство (катер 14) оснащено компрессором 15 (показано штрихпунктиром). Море показано позицией 16. Высота выступления обсадной колонны 2 над уровнем моря определяется из условия прочности на изгиб обсадной колонны 3 от волновой нагрузки моря. К верху эксплуатационной колонны 6 подведена труба 17, через задвижку 18 соединенная со сборным баком 19. Последний установлен на пирамидальной тумбе 20; От бока предусмотрен отвод 21 с задвижкой 22 для слива чистой воды в море и отвод 23 с задвижкой 24 для периодического слива нефти в судно 25. Дно моря показано позицией 26. Эксплуатационная платформа показана позицией 27. К обсадной колонне 3 подвязан трубопровод 28, соединенный с насосной установкой 29, которая перекачивает нефть на сборный пункт (не показан). Трубопровод 28 к обсадной колонне 3 при- соединяется на уровне несколько ниже Н от поверхности моря 16 на уровне h до продуктивного пласта 1 (). В случае большой величины Н предусматривается спуске морского основания колонны 30 (показано пунктиром) до морского дна с соединением ее с трубой 28 трубкой с гибким элементом и эксплуатация глубинно-насосной установкой 31 со скважинным насосом.

Устройство работает следующим обра- зом.

Продукция грифона через перфорированные отверстия обсадных колонн 2 и 3 поступает внутрь обсадной колонны 3, поднимая уровень жидкости в ней до величины Н, которая может подняться до уровня моря. После включения насосной установки 29 или глубинно-насосной установки 31 продукция, скопившаяся в обсадной колонне 3, начинает поступать в сборный пункт на экс- плуатационной платформе 27, а газ выходит из трубы и сгорает, благодаря чему грифон прекращает выделять нефть и газ в море.

Для вызова притока нефти и газа в эксплуатационной колонне к месту грифона подходит катер 14 и его компрессор 15 присоединяют к компрессорной колонне 8, открывают задвижку 10 и подают сжатый воздух в низ эксплуатационной колонны 6. Вес столба жидкости внутри эксплуатации онной колонны 6 уменьшается за счет сме- шивания жидкости с газом внутри ее и уровень 11 поднимается. Уровень в затруб- ном пространстве снижается за счет того-, что газ грифона из пласта 1 начинает по- ступать в эксплуатационную колонну 6 и выделяться в атмосферу. Газ поджигают

(факел 12), закрывают задвижку 10, отсоединяют компрессор, и катер 14 отплывает. При прекращении подачи газа необходимо снова пустить сжатый воздух в компрессорную колонну 8.

При открытой задвижке 18 продукция (вода и нефть) поступает в бак 19, откуда первая порция после отстоя может быть слита через отвод 21 непосредственно в море 16, а вторая - в судно 25.

Примеры. Общим для всех примеров является то, что перед отводом нефти и газа из грифона осуществляют вбивание в грифон, в морское дно копром короткой обсадной трубы или же бурение скважины.

Из грифона, содержащего нефть с малым газовым фактором и отстоящего далеко от эксплуатационной платформы, последнюю отводят скважинным насобом по трубопроводу, расположенному на морском дне, из бокового отвода обсадной колонны, расположенного над короткой обсадной колонной. Уровень жидкости в обсадной колонне поддерживается в соответствии с соотношением

Н Hi Нз,

где Н - высота уровня нефти в обсадной колонне относительно поверхности моря, м.

Hi - глубина расположения бокового отвода обсадной колонны, м.;

Н2 - высота столба жидкости водоподъема, м.

Малое количество нефти с большим газовым фактором поднимают компрессорным лифтом по внутренней эксплуатационной колонне на факел, для пуска лифта соединяют компрессорные трубы с компрессором, расположенным на катере. Продукцию грифона сжигают в факеле.

Когда в продукции грифона содержится много нефти и газа; соединяют эксплуатационную трубу над уровнем моря со сборным баком на пирамидальной тумбе, из которого нефть периодически сливают в судно, а оставшуюся воду - в море.

Формула изобретения 1. Способ сбора продукции подводного грифона, содержащий отвод нефти и газа на морском шельфе через многорядные перфорированные обсадную и эксплуатационную колонны труб, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения возможности предотвращения загрязнения окружающей среды, перед отводом нефти и газа из грифона осуществляют бурение скважиньь в грифон, нефть с малым газовым фактором отводят скважинным насосом из бокового отвода, которым предварительно оборудована верхняя часть

обсадной колонны, нефть с большим газовым фактором поднимают компрессорным лифтом по эксплуатационной колонне труб на факел, а уровень жидкости в обсадной колонне поддерживают в соответствии с соотношением

где Н - высота уровня нефти, м;

Hi - глубина расположения бокового отвода обсадной колонны, м;

На - высота столба жидкости водоподъема, м.

2. Устройство для сбора продукции подводного грифона, содержащее размещенные в перфорированной обсадной колонне

0

труб эксплуатационную колонну труб с па- кером над перфорированной зоной, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения возможности предотвращения загрязнения окружающей среды, оно снабжено эксплуатационной платформой с размещенными на ней насосными установками, гидравлически сообщенными с эксплуатационной колонной труб, компрессорной колонной труб, установленной в верхней части эксплуатационной колонны труб, факельным патрубком и системой сбора продукции подводного грифона, причем компрессорная колонна труб размещена параллельно эксплуатационной колонне труб.

Изобретение относится к технике эксплуатации морских месторождений нефти, которым присущи нефтегазопроявления в виде грифонов. Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения возможности предотвращения загрязнения окружающей среды. Способ заключается в отводе нефти и газа из грифона через многорядные перфорированные обсадную 3 и эксплуатационную 6 колонны труб. Перед отводом нефти и газа из грифона нефть с малым газовым фактором отводят скважин- ным насосом 31 из бокового отвода 28, которым предварительно оборудована верхняя часть обсадной колонны 3. Нефть с большим газовым фактором поднимают компрессорным лифтом по эксплуатационной колонне 6 на факел, а уровень жидкости в обсадной колонне 3 поддерживают в соответствии с соотношением На. где Н - высота уровня нефти, м; Hi - глубина распоч 1 &