Способ для очистки скважины от парафиносмолистых пробок и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК E21B37/06 

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть, использовано в нефтяных и газовых скважинах, продукцией которых являются углеводороды, содержащие вещества, создающие парафиносмолистые пробки в трубах.

Цель изобретения состоит в повышении эффективности и ускорении процесса очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки скважин от парафиносмолистых отложений, включающем нагнетание в колонну подъемных труб углеводородного газа, выдержку скважины под давлением и резкое снижение давления

в полости, заполненной газом, дополнительно нагнетают углеводородный газ в за- трубное пространство скважины, перед нагнетанием повышают температуру газа и процесс нагнетания осуществляют в пульсирующем режиме с периодическими остановками, а после завершения процесса снижения давления, колонну подъемных труб и затрубное пространство сообщают с атмосферой до окончания процесса выдавливания парафиносмолистых пробок,

В предложенном способе нагнетание и повышение температуры газа осуществляют путем эжектирования его паром или нагнетаемой жидкостью высокого давления. Кроме того, резкое снижение давления в

00 л

g

о о

колонне подъемных труб и затрубном пространстве осуществляют поочередно,

Проведение процесса нагнетания в пульсирующем режиме с периодическими остановками позволяет ускорить процесс разрушения верхнего твердого слоя пара- финосмолистой пробки, после чего интенсифицируется процесс внедрения и растворения мельчайших пузырьков нагретого углеводородного газа во внутрь отложений парафиносмолистых веществ и, наконец, достаточно длительное сообщение колонных подъемных труб и затрубного пространства с атмосферой позволяет полностью выдавить оставшуюся вязкую составляющую парафиносмолистой пробки. В части устройства поставленная цель достигается тем, что известное устройство для очистки скважины от парафиносмолистых пробок, содержащее устьевую обвязку, выполненную с возможностью отделения трубного пространства от затрубного и сообщения трубного пространства с источником нагнетаемого агента высокого давления и с узлом сброса отработанного агента, патрубки с запорной арматурой для связи с затрубным пространством, и гидролинии, снабжено узлом повышения температуры нагнетаемого агента высокого давления и пульсаторами, один из патрубков для связи с затрубным пространством сообщен с узлом отработанного агента, а другой - с источником нагнетаемого агента высокого давления, пульсаторы установлены на гидролиниях, сообщающих источник нагнетаемого агента высокого давления и узел сброса отработанного агента с трубным и затрубным пространствами, при этом устьевая- обвязка выполнена с возможностью сообщения трубного и затрубного пространств с атмосферой, а узел повышения температур нагнетаемого агента высокого давления установлен между его источником и пульсаторами,

На чертеже представлена схема устройства для очистки скважины от парафиносмолистых пробок.

Устройство для очистки скважины содержит размещенную в обсадной колонне скважины 1 с образованием затрубного пространства 2 колонну подъемных труб 3, полость 4, которая посредством гидролиний 5 и 6 сообщена соответственно с источником 7 агента высокого давления и узлом 8 сброса отработанного агента.

Устройство снабжено приспособлением 9 для повышения температуры (теплосодержания) нагнетаемого агента, затрубное пространство 2 также сообщено с источником 7 нагнетаемого агента и узлом 8 сброса

посредством самостоятельных гидролиний 10 и 11 через гидролинии 5 и 6. На гидролиниях 5, 6, 10 и 11 установлены пульсаторы 12, 13, 14 и 15.

В качестве приспособления 9 для повышения температуры может использоваться сопловое устройство - смеситель.

В колонне 3 и затрубном пространстве 2 имеются парафиносмолистые пробки 16 и

17, соответственно, и парафиносмолистые отложения 18,

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Углеводородный газ из источника 7

предварительно нагревают в приспособлении 9 и в пульсирующем режиме, создаваемом пульсаторами 12 и 13, нагнетают по гидролиниям 5 и 10 в полость 4 колонны 3 подъемных труб и затрубное пространство

2 скважины 1. В процессе нагнетания выполняют остановки, при которых выравнивается давление в полостях 4 и 2. Затем выдерживают скважину под давлением в течение требуемого периода времени, достаточного для того, чтобы разогретый газ проник в поры и пустоты в пробках парафиносмолистых отложений. После выдержки, резко снижают давление в полостях 4 и 2, заполненных газом, путем соединения их с

узлом 8 сброса отработанного агента. В качестве этого узла можно использовать пус- тую систему нефтегазосброса или открытую отдельную емкость.

Нагнетание и повышение температуры.

газа можно осуществлять путем смешения его, например, посредством соплового уст-1 ройства, с паром или нагретой жидкостью высокого давления.

В этом случае упрощается процесс, т.к.

низконапорный и холодный газ одновременно нагревается и нагнетается в скважину без специальных насосов и компрессоров.

Снижение давления в скважине осуществляют в пульсирующем режиме, пропуская отработанный агент через пульсаторы 14 и 15, в процессе выпуска осуществляют периодические остановки, при этом снижение давления в затрубном пространстве 2 и

полости 4 колонны 3 осуществляют поочередно.

Пульсирующий режим нагнетания и снижение давления позволяет получить ин- тенсивное его колебание, способствующие разрушению пробки, а периодические остановки - способствуют дополнительному проникновению газа в новые пустоты и поры, открывшиеся в процессе разрушения пробки.

Неодновременность выпуска газа позволяет уменьшить вероятность разрушения колонны 3 и устьевой арматуры от резонанса,

После завершения процесса снижения давления скважину сообщают с атмосферой до полного вынесения части разрушаемой пробки. При этом необходимо соблюдать меры предосторожности, предотвращающие открытый фонтан.

Описанная технология оказывает воздействие как на отложения, покрывающие слоем полости 4 подъемных труб 3, так и не парафиновые пробки 16 и 17, образованные в полости 4 и в затрубном пространстве 2 скважины 1, Промысловыми наблюдениями выявлено, что пробка 16 в полости 4 труб монолитная и герметичная. Высота ее достигает 100 м. Пробка 17 не однородна и частота имеет различные по высоте каналы и пустоты. При нагнетании подогретой до 150°С пароуглеводородной смеси происходит не только нагрев тела подъемных труб и ослабление адгезионной связи пробки с металлом., но и пропитка массы пробки разогретой углеводородной смесью путем проникновения ее в поры и в трещины массы отложений под давлением.

Пульсацией потока обеспечивается не только наиболее глубокое проникновение углеводородной газообразной смеси в эти поры, трещины и каналы, но и создание объемных напряжений в них. Разрушающее воздействие этих напряжений на парафи- носмолистые пробки и отложения усиливается при паузе в нагнетании.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом. Газ от источника 7 через нагреватель 9 и пульсаторы 12 и 13 по гидролиниям 5 и 10 поступает одновременно в затрубное пространство 2 и полость 4 колонны труб 3. При сбросе давления смесь отводится по гидролиниям 6 и 11 через пульсаторы 14 и 15 в узел 8 сброса.

В результате неправильного режима эксплуатации и последующего простоя в скважине образовались парафиновые пробки как внутри полости 4 колонны 3 труб, так и в затрубном пространстве 2. Косвенными замерами определили, что в трубах пробка находится в интервале 300-600 м, а в затруб- ной полости в интервале 500-600 м.

На фонтанной арматуре установили байпасный патрубок и сообщили затрубную и трубную полости в единую систему. Затем к ней подключили нагнетательную трубу с пульсатором и паро-газо эжекционным смесителем, к которому подключили соседнюю газовую скважину и передвижную паровую установку (ППУ). Пар под давлением 180

кг/см подали в полость скважины через смеситель и пульсатор, одновременно в полость колонн труб и в затрубное пространство 2, создав давление в них из

5 пароуглеводородной смеси до 100 кг/см2, перекрыли нагнетание, выдержали паузу до ощутимого падения давления до 80 кг/см , вновь произвели нагнетание горячей паро- газо вой смеси до 150 кг/см и нагнетание

0 прекратили. Выдержав паузу в 25 мин, при которой давление снизилось до 120 кг/см2, вновь восстановили давление паром и через 5 мин импульсно открыли наголовник и сбросили давление из полости труб в атмос5 феру. Вместе с газовой смесью в атмосферу вылетела порция парафина в виде отдельных комков. При попытке создать повторное давление, началось поглощение при давлении 120 кг/см . Вновь сбросили в пульсиру0 ющем режиме давление в атмосферу и из скважины вышла только газовая смесь с порциями нефти. Это указало на то, что вся парафиносмолистая пробка из скважины выбита. Скважину загерметизировзли голо5 вной задвижкой на фонтанной арматуре, де- монтировали обвязку, восстановили собственную обвязку для фонтанной эксплуатации скважины.

После покрытия головной задвижки на фонтанной арматуре из скважины пошла

0 нефть.

На все перечисленные работы было затрачено порядка трех смен, т.е. 24 ч.

Формула изобретения

5 1. Способ очистки скважин от парафи- носмолистых пробок, включающий циклически последовательно выполняемые нагнетание в колонну подъемных труб углеводородного газа, выдержку скважины под

0 давлением и резкое снижение давления в . полости, заполненной газом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и ускорения процесса очистки, дополнительно нагнетают углеводо5 родный газ в затрубное пространство скважин, перед нагнетением повышают температуру газа, при этом процессы нагнетания и снижения давления осуществляют в пульсирующем режиме с периодическими

0 остановками, а после завершения процесса снижения давления колонну подъемных труб и затрубное пространство сообщают с атмосферой до окончания процесса выдавливания парафиносмолистых пробок;

5 2. Способ по п. 1, от л и ч а ю щи и с я тем, что нагнетание и повышение температуры газа осуществляют путем эжектирова- ний его паром или нагретой жидкостью высокого давления.

3. Способ поп. 1,отличающийся тем, что резкое снижение давления в колонне подъемных труб и затрубном пространстве осуществляют поочередно

4. Устройство для очистки скважин от парафиносмолистых пробок, содержащее устьевую обвязку, выполненную с возможностью отделения трубного пространства от затрубного и сообщения трубного пространства с источником нагнетаемого агента высокого давления и с узлом сброса отработанного агента, патрубки с запорной арматурой для связи-с затрубным пространством, и гидролинии, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и ускорения процесса очистки, оно снаб0

5

жено узлом повышения температуры нагнетаемого агента высокого давления и пульсаторами, один из патрубков для связи с затрубным пространством сообщен с узлом сброса отработанного агента, а другой - с источником нагнетаемого агента высокого давления, пульсаторы установлены на гидролиниях, сообщающих источник нагнетаемого агента высокого давления и,узел сброса отработанного агента с трубным и затрубным пространствами, при этом устьевая обвязка выполнена с возможностью сообщения трубного и затрубного пространств с атмосферой, а узел повышения температуры нагнетаемого агента высокого давления установлен между его источником и пульсаторами.

Использование: в нефтегазодобыче. Сущность изобретения: способ включает нагнетание в колонну труб и затрубное пространство углеводородного газа, выдержку скважины под давлением и резкое сни- жение давления. Перед нагнетанием повышают температуру газа эжектировани- ем его паром или нагретой жидкостью высокого давления. Нагнетание и снижение давления осуществляют в пульсирующем режиме с периодическими остановками. Резкое снижение в колонне подъемных труб и за- трубном пространстве осуществляют поочередно, затем их сообщают с атмосферой до окончания процесса выдавливания парафиносмолистых пробок. Устройство содержит устьевую обвязку, источник нагнетаемого агента высокого давления, узел повышения температуры нагнетаемого объекта, пульсаторы, установленные на линиях нагнетания и сброса трубного и затрубного пространства, и узел сброса отработанного агента. Устьевая обвязка выполнена с возможностью отделения трубного пространства от за- трубного и сообщения их с атмосферой. Гидролинии и патрубки обеспечивают необходимую последовательность соединения всех узлов. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.