Стенд для моделирования процесса солеотложения в газовых скважинах Советский патент 1982 года по МПК E21B43/12 

(З) СТЕНД ДЛЯ НОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ В ГАЗОВЫХ СКВАЖИНАХ

I

Изобретение относится к исследованию в газовой промышленности и мо| жет быть использовано, в частности, для экспериментального изучения в лабораторных условиях процесса солеотложения в газовых скважинах.

Известна установка-для модех1ирования глубинных процессов, включающая рабочую камеру с пуансоном, дозирующий насос, систему термостатирования и группу контрольно-измерительных приборов, поддерживающих заданное давление Dl.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является экспериментальная установка для исследования процессов отложений солей, содержащая колонку с трубкой во внутренней полости, емкость с жидкостью и баллон со сжатым газом 23.

Недостатком данной установки является то, что она не моделирует изменения термодинамических условий на забое скважинной колонки, как

ЭТО происходит в природных условиях, где в газоносном пласте осуществляется совместное движение газа и пластовой воды с последующим их дросселированием на забое скважины. Причиной выпадения Ьолей является изменение термодинамических условий на забое скважины, сопровождающееся снижением давления и температуры.

Цель изобретения - приближение

10 условий работы стенда к реальным условиям скважины за счет обеспечения учета изменения давления на забое скважины в процессе ее эксплуатации.

15

Эта цель достигается тем, что стенд снабжен регулируемым газожидкостным эжектором с насадкой для сообщения емкости с жидкостью и баллона со сжатым газом с нижней частью

К колонки.

На фиг. 1 изображена схема стенда; на фиг. 2 - газожи костный эжектор. Стенд представляет собой макет скважины, состоящий из скважинной колонки 1, во внутренней полости которой размещена трубка 2, а в верхней части его установлен холодильник 3, предназначенный для конденсации водяных паров и создания гидравличес кого сопротивления газожидкостному потоку. В качестве лифтового канала могут быть использованы стальные трубки ( мм. Для обогрева нижне части скважинной колонки служит термостатируемая рубашка. Герметизаци сочленений лифтового канала со скважинМой колонкой и термостатируемой рубашкой осуществляется при помощи уплотнений, состоящих из сальниковой набивки 5, о и гаек 7. Скважинная колонка вмонтирована в емкость с жидкостью 9, состоящей из металлических корпуса и крышки, р- ссчитанную на высокое давление и снабженную мешалкой 10 и электронагревателем 11 Кроме того, она снабх(ена регулируемым газожидкостным эжектором 12, при помощи которого организуется совмест ное движение газа и жидкости и после дующее их дросселирование на забое скважинной колонки. Подогрев сх атого газа, выходящего из баллона 13, через редукторы высокого 1 и низкого 15 давлений, осуще ствляется в термостате 16, из которого теплоноситель циркулирует в термостатируемую рубашку скважинной колонки. Для отделения капельной вла ги из газожидкостного потока предназначен сепаратор 17, из которого она периодически сбрасывается в емкость 18. Дозировка растворителей и ингибиторов в затрубное пространство скважинной колонки осуществляется из емкости 19 путем открытия вентиля 20 Расход газа определяется ротаметром 21, влажность - влагометром 22, а начальное и конечное давление - манометрами 23 и 24. Температура нагретого и отработанного газа, теплоносителя, а также пластовой воды измеряется термометрами 25-28. Газох{идкостный эжектор состоит из подвижной втулки 29, в которой )яестко закреплена подводящая трубка 30, и насадки 31, жестко связанной со скважинной колонкой. Для передачи статистического давления на рабочий раствор в подвижной втулке выполнено отверстие 32, кроме того, к ней жестко прикреплен 9 24 кронштейн 33, в котором имеется от-верстие с нарезанной резьбой. Для регулирования поступающей в газовый поток пластовой воды эжектор снабжен регулирующими узлами, например, винтом 3. Винт связан разъемной шайбой 35 с корпусом емкости 9 и посредством резьбового соединения с кронштейном подвижной втулки. Герметизация соединения подвижной втулки с корпусом металлического контейнера осуществляется уплотнением 36. С целью предотвращения отложения солей в подводящей трубке и насадке, возникающими при движении пластовой воды из емкости 9 на забой скважинной колонки, они выполнены из фторопласта. В том случае, когда насадка и подводящая трубка выполнены из стали, на них происходит отложение неорганических солей, в результате этого нарушается работа установки, т.е. происходит забивание проходных каналов. Стенд,работает следующим образом. Выходящий из баллона 13 через редукторы высокого 14 и низкого 15 давлений сжатый природный газ поступает в термостат 16, нагревается в нем до заданной температуры и с требуемым расходом, который контролируется по ротометру 21, подается в газожидкостный эжектор 12, на выходе из которого происходит его дросселирование, сопровождающееся падением давления и температуры. Подсасывание пластовой воды, нагретой до требуемой температуры, в зону разряжения осуществляется по заборной трубке 30 за счет разности давлений в емкости 9 и на забое скважинной колонки 1. При дросселировании газового потока на забое скважинной ко |онки происходит частичное испарение раствора, т.е. часть жидкости переходит в паровую фазу. В результате этого оставшаяся в потоке в виде мелких капель пластовая вода становится пересыщенной и из нее выпадают соли, которые затем откладываются на стенках трубки 2 Далее газожидкостный поток движется по трубке в нестабильном состоянии, т.е. с падением температуры и давления, как и в реальных условиях. Водяные пары, находящиеся в газожидкостном потоке, в холодильнике 3 конденсируются, а змеевик создает

гидравлическое сопротивление. Отработанный газожидкостный поток.в сепараторе 17 разделяется. Отсепарированная влага периодически сбрасывается в емкость 18, а газ уходит на свечу.

Для исследования влияния на процесс предупреждения солеобразования различных реагентов их вводят в затрубное пространство скважинной колонки из емкости 19 путем открытия вентиля 20.

Предлагаемый стенд позволяет моделировать забойные условия газовой скважины, при которых отлагаются солевые отложения.

Формула изобретения

Стенд для моделирования процесса солеотложения в газовых скважинах, включающий колонку с .трубкой во внутренней полости, емкость с жидкостью

и баллон со сжаты газом, сообщающиеся с нижней частью колонки, сепаратор и контрольно-измерительные приборы, отличающийся

тем, что, с целью приближения условий работы стенда к реальным условиям скважины за счет обеспечения учета изменения давления на забое скважины в процессе ее эксплуатации, он снабжен регулируемым газожидкостным эжектором с насадкой для сообщения емкости с жидкостью и баллона со сжатым . газом с нижней частью колонки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

процессов отложения.-солей. Сб. Проблемы нефти и газа Тюмени. Тюмень, 1977, вып. З, с. kj (прототип.

У7/У /// /7777/7/: УУ7///У7

-

y/7/777/j f/7Z K.