Способ тепловой изоляции нагнетательной скважины Советский патент 1981 года по МПК E21B43/00 

(54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ

СКВАЖИНБ1

1

Изобретение относится к добыче нефти, в частности к способам тепловой изоляции нагнетательных скважин, предназначенных для закачки теплоносителя в пласт.

Известен способ тепловой изоляции скважины, включающий создание теплоизолирующего слоя на насосно-компрессорной колонне, подачу теплоносителя по насоснокомпрессорной колонне, циркуляцию хладагента в затрубье 1.

Недостаток этого способа заключается в ненадежности теплоизоляции насосно-компрессорных труб.

Известен также способ тепловой изоляции скважины, включающий создание теплоизолирующего газового слоя между насосно-компрессорной и дополнительной колонной, подачу теплоносителя по насосно-компрессорной колонне 2.

Недостаток известного способа заключается в надежности теплоизоляции насоснокомпрессорной колонны, так как существует возможность перетока теплоносителя и охлаждающего агента в теплоизолирующий газовый слой через неплотности резьбы и пакер.

Цель изобретения - увеличение надежности теплоизоляции насосно-компрессорной колонны при одновременной циркуляции охлаждающего агента в затрубном пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что давление теплоизолирующего газового слоя в процессе эксплуатации поддерживают выще давления теплоносителя и охлаждающего агента.

Технологически изоляция скважины осуществляется следующим образом.

10

После спуска в скважину концентрически расположенных двух колонн труб насосно-компрессорной и дополнительной, жидкость, заполнивщую кольцевое пространство между ними, через обратный клапан вытесняется избыточным давлением газа.

Не уменьщая давления в кольцевом пространстве, путем переключения арматуры на устье скважины тем же самым газом или теплоносителем вытесняют жидкость из внутренней колонны труб.

20

После пуска нагнетательной скважины в работу, т.е. начала нагнетания охлаждающего агента и теплоносителя в кольцевом пространстве поддерживают давление газа на 5-10 кгс/см выше, чем давление нагнетания. Это исключает возможность перетока теплоносителя или охлаждающего агента в кольцевое пространство через неплотности резьбы и пакер, повышает надежность тепловой изоляции. В случае неплотностей в соединениях колонн труб наблюдается поступление газа в теплоноситель или охлаждающий агент. Однако это не влияет на надежность тепловой изоляции, так как потери газа в кольце будут восполнены поддержанием заданного избыточного давления, т.е. подкачкой газа. Предлагаемый способ тепловой изоляции колонн нагнетательной скважины позволяет с высокой степенью надежности обеспечить изоляцию между теплоносителем и охлаждающим агентом на заранее заданном уровне в течение длительного периода работы нагнетательной скважины. На чертеже показана конструкция нагнетательной скважины для осуществления предлагаемого метода. Конструкция включает обсадную колонну 1, насосно-компрессорную и дополнительную 3 колонны труб, кольцевое пространство 4 между последними и кольцевое пространство 5 между дополнительной колонной труб 3 и обсадной колонной 1. Дополнительная колонна труб 3 у забоя оборудована обратным клапаном 6. Кольцевое пространство 4 у забоя скважины уплотнено пакером 7, а на устье сообщено с пневматической линией 8, на которой установлен манометр 9. Насосно-компрессорная колонна труб 2 на устье сообщена с нагнетательной линией 10 для подачи теплоносителя, снабженной краном 11, а кольцевое пространство 5 - с нагнетательной линией 12 для подачи охлаждающего агента. Способ осуществляется следующим образом. В скважину, заполненную жидкостью (например водой), вначале опускают дополнительную колонку труб 3 с обратным клапаном 6, а затем внутреннюю насосно-компрессорную колонну труб 2 с установленным на ней пакером 7. Через пневматическую линию 8 подают газ, который вытесняет жидкость из кольцевого пространства 4. Когда уровень жидкости в кольцевом пространстве 4 понизится до башмака насосно-компрессорной колонны труб 2, производят продувку этой колонны через нагнетательную линию 10 до полного удаления жидкости. После завершения этой операции кран 11 на нагнетательной линии 10 закрывают и повышением давления газа удаляют жидкость из дополнительной колонны труб 3 на участке от башмака насосно-компрессорной колонны труб 2 до обратного клапана 6. В дальнейшем открытием крана 11 снижают давление газа до атмосферного и с ПОМОЩЬЮ пакера 7 уплотняют кольцевое пространство 4 у забоя скважины. Убедившись в герметичности пакеровки, закрывают кран 1 i и повышают давление газа в кольцевом пространстве 4 до уровня, который по всей глубине скважины обеспечивает превышение давления газа над давлением теплоносителя в насосно-компрессорной колонне труб 2 и охлаждающего агента в кольцевом пространстве 5 на 5-10 кгс/см. После этого через пневматическую линию 9 производят закачку теплоносителя в насосно-компрессорную колонну труб 2 и одновременно через нагнетательную линию 12 охлаждающего агента в кольцевое пространство 5. По указанным каналам теплоноситель и охлаждающий агент подают на забой скважины, где он образует смесь, которая, поступая в нефтяной пласт, осуществляет его нагрев. Избыточное давление газа, более высокое, чем давление теплоносителя в насосно-компрессорной колонне труб 2 и охлаждающего агента в кольцевом пространстве 5, исключает возможность перетока теплоносителя или охлаждающего агента в кольцевое пространство 4 через неплотности резьбы и пакеровку. Пример. В скважине глубиной 1750 м кольцевое пространство между колонной-кожухом диаметром 168 мм и внутрен ней колонной диаметром 89 мм, по которой нагнетается теплоноситель, заполняется воздухом, который выполняет роль тенловой изоляции. Колонна-кожух снаружи омывается охлаждающей водой, что предотвращает нагрев обсадной колонны и потерю тепла в окружающие породы. В качестве теплоносителя использован перегретый пар, температура которого находится в пределах от 340°С на устье до 355°С на забое. Температура воздуха в кольцевом пространстве в этом же интервале изменяется от 20-30°С до 100-120°С, температура охлаждающей воды от 20 до 79°С. Расход теплоносителя на устье составляет 60 т/ч при давлении 145 кг/м, давление его на забое скважины достигает 182 - 185 кг/см2. Расход охлаждающей воды составляет 1,0-1,5 т/ч при давлении на устье до 10 кг/см . Давление столба закачиваемой жидкости на забое 183-185 кг/см 2. Применение предлагаемого способа охлаждения нагнетательной скважины обеспечит ее бесперебойную работу в течение 35- 40 мес. При этом нефтеотдача пласта увеличится на 40-45%, а себестоимость дополнительно добытой нефти снизится на 15% по сравнению с оптовой ценой на нефть, установленной для объединения «Укрнефть.