Способ восстановления приемистости серодобычной скважины Советский патент 1981 года по МПК E21B43/00 

(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИЕМИСТОСТИ СЕРОДОБЫЧНОЙ

СКВАЖИНЫ

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на предприятиях, добывающих серу методом подземной выплавки.

Способ добычи серы методом подземной выплавки ( ПВС) предполагает плавление серы в пласте, сбор ее в призабойной зоне и последующую откачку ее с помощью эрЛифта на поверхность по серной колонне. Одной из трудностей добычи является застывание серыв призабойной зоне и серной колонне при перебоях в подаче теплоносителя, особо опасных в начальный период эксплуатации скважин, когда пласт еще недостаточно прогрет. Застывание серы внутри и снаружи серной колонны выводит скважину из строя. Для восстановления приемистости скважины необходимо удалить застывшую серу.

Известен способ удаления серы из добычных скважин, включающий растворение серы путем закачки в скважину горячего раствора каустической соды 1.

Известен также способ восстановления приемистости серодобычной скважины, включающий нагрев растворителя серы и растворение застывших

серных пробок путем закачки указанного растворителя в скважину и откачки раствора серы на поверхность 2}.

Недостатками известных способов являются высокий расход растворителя и низкая скорость растворения серы, так как доступ растворителя в зону с внешней стороны скважины затруднен.

to

Цель изобретения - интенсификация растворения серных пробок и снижение расхода растворителя.

Поставленная цель достигается тем, что нагрев растворителя осуществляют до температуры выше температуры плавления серы, а в процессе растворения серных пробок подвергают вибрации заплавленную колонну скважины.

20 На чертеже изображена схема обвязки серодобычной скважины аппаратурой для восстановления её приемистости.

Предложенный способ осуществляется с помощью устройства, которое включает трубу 1 для подачи растворителя в скважину, нижняя часть которой снабжена вибратором 2, емкость для хранения растворителя 3, теплообменник 4 для его нагрева, регенератор растворителя, состоящий из отстойника-крисгаллизатора 5 и холодильника 6, насос 7. Вибратор 2 представляет собой при варенные к.наружной поверхности трубы 1 отрезки прутка на высоту до 3 м от нижнего конца трубы. При вращении трубы 1 прутки служат как дебалансы, вызывают отклонение нижнего конца трубы 1 от вертикальной оси, вследствие чего дебалансы периодичес ки ударяют по внутренней поверхности :: заплавленной с внешней стороны серодобычной трубы 8. Труба 1 подвешена к вертлогу бурового станка и вращается его ротором. Другим использованием привода дебалансвого вибратора может быть гидр турбина, присоединяемая к нижнему ко цу неподвижной трубы 1 и приводящаяся во вращение потоком растворителя, подаваемым через трубу 1 для растворения заплавленной серы, Гидротурбину можно соединить .с обычным глубинным- дебалансным вибратором. Трубу 1 с вибратором 2 опускают в серодобычную скважину 8 до зоны заплавления серы в серной колонне 9 и .обсадной 10. Способ осуществляют следующим об разом. Первоначально из застывшей скважины 8 удаляют эрлифтную трубу и вво дят трубу 1, снабженную вибратором 2 в нижней части. Затем растворитель из емкости 3 подают, насосом 7 в теплообменник 4, где его нагревают до те пературы выше плавления серы, например , далее под давлением насоса 7 растворитель поступает в трубу 1, опущенную до зоны заплавления серы в серной колонне 8. При контакте растворителя с серой происходит частичное ее растворение и образующийся раствор серы отводят по колонне 8, охлаждают в холодильнике 6, ку да подается вода для охлаждения раст вора серы до 50 С, затем отстаивают в отстойнике-кристаллизаторе 5. Выделившиеся из охлажденного раство ра кристаллы серы Осаждаются, а после накопления в конусе отстойника 5 их ртгружают на склад серы. Регенерированный растворитель сливают в емкость 3, откуда вновь его подают в цикл. При циркуляции растворителя нагретого выше температуры плавления серы,- одновременно с процессом растворения происходит процесс плавлен11н .пристенного слоя внешней стороны серной колонны 9. По мере растворения серы в колонне 9 трубу 1 опу кают до зоны перфорации, включают вибратор 2, установленный на нижней части трубы, и подвергают вибрации стенки эаплавленной колонны 9. Раст воритель, проникая через перфорацию под действием вибрации, интенсивно растворяет пристенный слой серы. При образовании с внешней стороны олонны 9 зазора достаточной толщины более плотный раствор серы опускатсй вниз, а свежий растворитель поднимается вверх, вплоть до растворения пристенного слоя на всю высоту заплавления. При этом производят периодическое повышение давления растворителя в серной колонне 9, необхоимое не только для интенсификации проникновения растворителя в зазор между серой и колонной 9, но и для контроля за окончанием процесса растворения, о чем свидетельствует поглощение растворителя или его выход по межтрубному пространству между серной 9 и обсадной 10 колоннами. К рекомендуемым растворителям для проведения процесса о.тносят нефтепродукты, имеющие температуру кипения 170-390°С, например керосин, лигроин, дизельное топливо. Максимальная растворимость серы в таких продуктах осуществляется при 140 С. Применение продуктов, кипящих при температуре менее 170°С, усложняет их нагрев и транспортировку, а выше 390°С - растворимость серы в них падает. На основании проведенных лабораторных исследований способ восстановления заплавленных скважин рекомендуется проводить при следующих условиях. Керосин, нагретый до 160°G, подают в заплавленную колонну .по трубе, опущенной до зоны заплавления, с расходом 5 м/ч.Образующийся раствор |серы отводят по серной колонне на поверхность, охлаждают смешением с водой до 50 С и разделяют в отстойнике. Очищенный керосин догревают до 100°С и вновь подают на растворение. По метре растворения заплавленной серы в колонне трубу для подачи растворителя опускают вниз, вплоть до, зоны перфорации. При достижении заданной глубины погружения включают вибратор, требуемая мощность которого 15 кВт. Нагрев растворителя до объясняется тем, что тепловые потери его от нагревателя до заплавленной зоны составляют 10-20°С, т.е. температура растворителя будет не ниже 140с, что соответствует проведению процесса растворения при высокой растворимости серы с одновременным процессом плавления. Расход растворителя в количестве 5 м/ч соответствует минимальной приемистости действующих скважин. Охлаждение раствора серы до 50 С -является оптимальной температурой, так как одновременно обеспечивает очистку насыщенного раствора от серы на 90% и позволяет снизить интервал догрева растворителя до 160с. Охлаждение раствора, до более низкой температуры, например до 40 С, обеспечивает 92% удаления серы, однако , приводит к дополнительным затратам тепла для последующего нагрева раств рителя до . Использование предлагаемого спосо ба восстановления приемистости серодобычной скважины и устройство для его осуществления позволяет проводит одновременно процессы растворения и плавления в наплавленной зоне более интенсивно, что особенно важно для растворения серы пристенного сло внешней стороны серной колонны. При этом уменьшается расход растворителя за счет многократного его использования при циркуляции с регенерацией его свойств на выходе из скважины. Кроме того, способ позволяет более эффективно вовлекать в работу выбывшие из строя заплавленные скважины, что сокращает расходы на бурение и обвязку новых серодобычных скважин при одновременном увеличении производительности рудника. Формула изобретения Способ восстановления приемистости серодобычной скважины, включающий нагрев растворителя серы и растворение -застывших серных пробок путём закачки указанного растворителя в скважину и откачки раствора серы на поверхность, отличающийс я тем, что с целью интенсификации растворения серных,пробок и снижения расхода растворителя, нагрев растворителя осуществляют до температуры выше температуры плавления серы, а в процессе растворения серных пробок подвергают вибрации заплавленную колонну скважины. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 2771284, кл. 299-5, опублик. 1956. 2.Патент ПНР 68026, кл. 5а 43/2 опублик. 1974 ( прототип .