Способ предотвращения выпадения тяжелых углеводородов, асфальтосмолистых и парафиновых отложений в призабойной зоне пласта и скважине

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности, в частности к способам повышения нефте-, конденсато- и газоотдачи пластов на нефтегазовых месторождениях.
Задачей и техническим результатом изобретения является предотвращение выпадения из нефти, газоконденсата и газа тяжелых углеводородов, асфальтосмолистых и парафиновых отложений в скважинах с эксплуатационной колонной и хвостовиком насосно-компрессорной трубы за счет перемещения нефти, газоконденсата и газа с высокой скоростью в перфорационных каналах и забое скважины, заполненных зернистыми твердыми материалами, и поступления в пасосио-компрессорную трубу через перфорированный хвостовик, при этом размеры отверстий хвостовика не превышает размеры зернистых твердых материалов, а затрубное пространство выше и ниже забоя изолируют пакерами.
11ефть, газоконденсат и газ из пласта поступают в перфорационные каналы и забой скважины, заполненные гранулированными пористыми легкими твердыми материалами шарообразной формы, например, керамзитом, гранулированными полимерами и др. При этом отверстий хвостовика принимают продолговатой формы.
Частота расположения отверстий перфорированного хвостовика насосно-компрессорной трубы по длине принимают переменной, причем частота расположения отверстий на верхней части хвостовика меньше, чем на нижней части. Площадь поперечного сечения перфорированного хвостовика и насосно-компрессорной трубы выбирают исходя из условия обеспечения высокой скоростью движения углеводородов турбулентным характером вверх по скважине до устья.

Текст

Смотреть все

(51) 21 43/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ перемещения нефти, газоконденсата и газа с высокой скоростью в перфорационных каналах и забое скважины,заполненных зернистыми твердыми материалами, и поступления в насоснокомпрессорную трубу через перфорированный хвостовик, при этом размеры отверстий хвостовика не превышает размеры зернистых твердых материалов, а затрубное пространство выше и ниже забоя изолируют пакерами. Нефть, газоконденсат и газ из пласта поступают в перфорационные каналы и забой скважины,заполненные гранулированными пористыми легкими твердыми материалами шарообразной формы, например, керамзитом, гранулированными полимерами и др. При этом отверстий хвостовика принимают продолговатой формы. Частота расположения отверстий перфорированного хвостовика насоснокомпрессорной трубы по длине принимают переменной,причем частота расположения отверстий на верхней части хвостовика меньше, чем на нижней части. Площадь поперечного сечения перфорированного хвостовика и насоснокомпрессорной трубы выбирают исходя из условия обеспечения высокой скоростью движения углеводородов турбулентным характером вверх по скважине до устья.(72) Абдели Дайрабай Жумадиллы Карабалин Узакбай Сулейменович Исказиев Курмангазы Орынгалиевич Курбанбаев Мурат Избергенович Абдели Айдын Дайрабайулы(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫПАДЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ,АСФАЛЬТОСМОЛИСТЫХ И ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ ПЛАСТА И СКВАЖИНЕ(57) Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности, в частности к способам повышения нефте-, конденсато- и газоотдачи пластов на нефтегазовых месторождениях. Задачей и техническим результатом изобретения является предотвращение выпадения из нефти,газоконденсата и газа тяжелых углеводородов,асфальтосмолистых и парафиновых отложений в скважинах с эксплуатационной колонной и хвостовиком насосно-компрессорной трубы за счет Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности, в частности к способам повышения нефте-, конденсато- и газоотдачи пластов на нефтегазовых месторождениях. В процессе эксплуатации скважин наблюдается существенное уменьшение дебита скважин из-за постепенного выпадения из нефти, газоконденсата и газа тяжелых углеводородов, асфальтосмолистых и парафиновых отложений (АСПО) в призабойной зоне пласта и скважине. Считают, что главной причиной этому на нефтяных месторождениях является снижение давления в призабойной зоне пласта и забое скважины ниже давления насыщения нефти газом, приводящим к изменению фазового состояния нефти и образованию плотной кристаллической решетки парафина и тяжелых молекулярных групп асфальтосмолистых соединений. Однако на практике встречаются случаи выпадения тяжелых углеводородов и АСПО при давлении в пласте и забое скважины выше давления насыщения нефти газом. На газоконденсатных и газовых месторождениях также снижение пластового давления до давления образования конденсата приводит к выпадению в призабойной зоне и скважине большого количества жидкой фазы углеводородов, приводящей к закупориванию пор и трещин призабойной зоне и забое скважины. Известны способы предотвращения выпадения образования тяжелых углеводородов, АСПО в забое скважины как превентивные (нанесение различных защитных покрытий), химические и физические 1. Каменщиков Ф.А. Тепловая депарафинизация скважин. -М. -Ижевск НИЦ Регулярная и хаотическая диеамика, 2005. -254 с Нанесение покрытии из стекла, эмали,эпоксидной смолы, лакокрасочных и порошковых композиции на внутреннюю поверхность насоснокомпрессорной трубы в некоторой степени снижает интенсивность выпадение тяжелых углеводородов,АСПО 2. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. М., Изд-во Недра, 1970. - 192 с. Наиболее эффективным материалом является стеклянное покрытие, но оно требует для своего изготовления сложную технологию. В процессе эксплуатации НКТ со стеклянным покрытием и после ремонта скважин наблюдались внутри трубы сколы. Эмалевые, эпоксидной смолы, лакокрасочных и порошковых композиции в силу технологических особенностей нанесения покрытия, является пористыми материалами и они не могут в полной мере предотвратить образование АСПО. Использование химических смачивающих агентов,депрессаторов,модификаторов и ингибиторов парфиноотложения позволяет также снизить образование АСПО на рабочих поверхностях скважины. Так, например, химические смачивающие агенты(полиакриламид,карбоксилметилцеллюлоза, ПАВ и др.) образуют на поверхности защитную пленку гидрофильного характера 3. Уразаков К.Р., Богомольный Е.И.,Сейтпагамбетов Ж.С, Газаров А.Г. Насосная добыча 2 высоковязкой нефти из наклонных и обводненных скважин. - М. Недра, 2003. - 230 с Депрессаторы (полициклические ароматические соединения) препятствуют образованию плотных парафиновых кристаллических решеток 4. Патент США, Кл. 166-41, 3276519, опубл. 04.10.1966. Модификаторы (полиолефины, полиэтиленыэфиры полисахаридов и др.) препятствуют объединению частиц парафиновых кристаллов 5. Патент США,Кл. 166-304, 3722592, опубл. 27.03.1973, Патент США, Кл. 252-56, 3814690, опубл. 04.06.1974. Ингибиторы отложений (окиси этилена, окиси пропилена, оксиэтилированные высшие спирты и др.) снижает образование АСПО 6. Пат. 2159787 РФ,МКИ С 09 К 3/00. Ингибитор парафиноотложений Е.И. Богомольный,Ф.А. Каменщиков,Т.В. Чичканова и др. (РФ). - 2000100268/04 Заявлено 05.01.2000 Опубл. 27.11.2000, Бюл. 3,. Однако используемые химические реагенты в качестве ингибиторов отложений и депрессаторы могут адсорбироваться в образованные кристаллические решетки, только замедляя их рост. Известны физические способы предотвращения образования асфальтосмолистых и парафиновых отложений как создание постоянных магнитных полей 7. Борсуцкий З.Р., Ильясов С.Е. Исследование механизма магнитной обработки нефтей на основе результатов лабораторных и промысловых испытаний // Нефтепромысловое дело НТЖ. - М. ВНИИОЭНГ. -2002. -9. -с. 3844., электроискровых воздействий 8. Пат. 2087680 РФ,МКИ Е 21 В 43/00. Способ добычи высокопарафинистой нефти / А.Г. Гумеров,В.Г. Карамышев, Р.С. Гумеров и др., Заявка 94023640/03 от 21.06.1994 Опубл. 10.11.1997,Бюл. 23 Однако они из-за низкой эффективности не нашли широкого применения на практике. Известен способ периодической обработки призабойной зоны пласта на газоконденсатных и газовых месторождениях сухим газом для удаления накопившей жидкой фазы углеводородов,приводящей к закупориванию забоя и остановке скважины 9. Вяхирев Р.И., Гриценко А.И., ТерСаркисов Разработка и эксплуатация газовых месторождений. -М. ООО Недра-Бизнесцентр,2002. - 880 с. ил Однако этот способ воздействия на пласт не позволяет предотвратить выпадение тяжелых углеводородов в призабойной зоне скважин. Таким образом,существующие способы предотвращения выпадения тяжелых углеводородов и П не являются в достаточной степени эффективными и они направлены на замедление самого процесса выпадения тяжелых углеводородов и АСПО. Не выявлены и устранены основные причины этого явления. Следует отметить, что на выпадение тяжелых углеводородов и АСПО в скважине кроме снижения пластового давления в значительной степени влияет характер движения нефти, газоконденсата и газа(углеводородов) в перфорационных каналах и забое скважины, который может быть турбулентным или ламинарным в зависимости от размеров поперечного сечения перфорационных каналов и забоя скважины. Движение углеводородов в порах и трещинах пласта - горной породы 1 (фиг.1) из-за малых их размеров поперечного сечения имеет турбулентный характер. В перфорационных каналах 2, забое 3 и внутри хвостовика 4 насоснокомпрессорной трубы существующих скважин они перемещаются с низкой скоростью и имеет ламинарный характер движения, способствующий выпадению тяжелых углеводородов и АСПО 5. Это связано с тем, что площади поперечного сечения перфорационных каналов и забоя скважины и внутренней полости хвостовика намного, в десятки раз больше, чем суммарная площадь поперечных сечений пор и трещин породы в местах, вскрытых перфорацией скважины. Интенсивному выпадению тяжелых углеводородов и АСПО в перфорационных каналах и забое также способствует снижение температуры в скважине в результате резкого расширения газа,имеющегося в составе нефти или газоконденсата(из-за эффекта Джоуля-Томсона) в момент поступления углеводородов в перфорационные каналы и забой. Выпадение тяжелых углеводородов и АСПО в в призабойной зоне пласта и скважине в целом приводить к снижению дебита скважин,уменьшению извлечения углеводородов из пласта и повышению эксплуатационных затрат. Задачей и техническим результатом изобретения является предотвращение выпадения из нефти,газоконденсата и газа тяжелых углеводородов,асфальтосмолистых и парафиновых отложений в скважинах с эксплуатационной колонной и хвостовиком насосно-компрессорной трубы за счет перемещения нефти, газоконденсата и газа с высокой скоростью в перфорационных каналах и забое скважины,заполненных зернистыми твердыми материалами, и поступления в насоснокомпрессорную трубу через перфорированный хвостовик, при этом размеры отверстий хвостовика не превышает размеры зернистых твердых материалов, а затрубное пространство выше и ниже забоя изолируют пакерами. Нефть, газоконденсат и газ из пласта поступают в перфорационные каналы и забой скважины,заполненные гранулированными пористыми легкими твердыми материалами шарообразной формы, например, керамзитом, гранулированными полимерами и др. При этом отверстий хвостовика принимают продолговатой формы. Частота расположения отверстий перфорированного хвостовика насоснокомпрессорной трубы по длине принимают переменной,причем частота расположения отверстий на верхней части хвостовика меньше, чем на нижней части. Площадь поперечного сечения перфорированного хвостовика и насоснокомпрессорной трубы выбирают исходя из условия обеспечения высокой скоростью движения углеводородов турбулентным характером вверх по скважине до устья. Сущность изобретения поясняется следующим чертежом (фиг.2), где приводится схема движения углеводородов в порах зернистых твердых материалов. Указанный способ осуществляется промысловых условиях следующим образом. Согласно указанному способу нефть,газоконденсат и газ (углеводороды) из пласта 1(фиг.2) поступают в перфорационные каналы 2 и забой 3 скважины 4, заполненные зернистыми твердыми материалами 5. Из условия постоянства расхода скорость углеводородов в порах между зернистыми твердыми материалами,будет значительно больше, чем скорость перемещения их в перфорационных каналах и забое скважин без заполнения зернистыми твердыми материалами(см. фиг.1) Благодаря интенсивному перемешиванию всех фракции углеводородов по плотности в забое скважины из-за их высокой скорости с турбулентным характером движения не происходит осаждение тяжелой фракции углеводородов и асфальтосмолистых и парафиновых соединений. Чтобы предотвратить унос зернистых твердых частиц вместе углеводородами вверх по скважине принимают насосно-компрессорную трубу с перфорированным хвостовиком 6. При этом размеры отверстий перфорированного хвостовика не превышают размеры кусков зернистых твердых материалов. С целью полного использования энергии пласта и интенсивного перемещения углеводородов в скважине затрубное пространство выше и ниже забоя изолируют пакерами 7. С точки зрения обеспечения наименьшего сопротивления движению углеводородов в порах более лучшим заполнителем перфорационных каналов и забоя скважин являются гранулированные пористые легкие материалы шарообразной формы,например, керамзит, гранулированные полимеры и др. Керамзит получают в результате обжига легкоплавких пород, состоящих из глины и способных к быстрому вспучиванию при температуре от 1050 до 1300 градусов Цельсия в течение 30-40 минут. При этом для лучшего притока углеводородов через поры шаровидных заполнителей в насосно-компрессорную трубу отверстий хвостовика принимают продолговатой формы. Гранулированные пористые материалы шарообразной формы они легче воды и их легко перемещать при ремонте скважин. Для равномерного поступления углеводородов по толщине продуктивного пласта частоту расположения отверстий перфорированного хвостовика насосно-компрессорной трубы по длине принимают переменной,причем частота расположения отверстий на верхней части хвостовика меньше, чем на нижней части. Площадь поперечного сечения перфорированного хвостовика и насосно-компрессорной трубы принимают исходя из условия обеспечения турбулентного характера движения углеводородов вверх по скважине до устья. При этом происходит полное перемешивание всех фракции углеводородов по плотности и предотвращается выпадение тяжелых 3 углеводородов и АСПО на рабочей поверхности оборудования. Таким образом, обеспечение движения нефти,газоконденсата и газа с высокой скоростью через поры зернистых гранулированных твердых материалов в перфорационных каналах и забоя и создание турбулентного характера движения их в скважине позволят предотвратить выпадения из нефти,газоконденсата и газа тяжелых углеводородов, асфальтосмолистых и парафиновых отложений в призабойной зоне пласта и скважине,повысить извлечение углеводородов из пластов,увеличить дебит скважин и уменьшить эксплуатационные затраты. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ предотвращения выпадения тяжелых углеводородов, асфальтосмолистых и парафиновых отложений в призабойной зоне пласта и скважине,предусматривающий повышение скорости движения нефти, газоконденсата и газа в перфорационных каналах и забое скважины с эксплуатационной колонной,перемещение их по насосно компрессорной трубе до устья, отличающийся тем,что нефть, газоконденсат и газ из пласта поступают в перфорационные каналы и забой скважины,заполненные зернистыми твердыми материалами шарообразной формы, например, керамзитом,гранулированными полимерами, при этом отверстий хвостовика принимают продолговотую форму, и насосно-компрессорную трубу через перфорированный хвостовик, в котором размеры отверстий хвостовика не превышают размеры зернистых твердых материалов и частота расположения отверстий перфорированного хвостовика насосно-компрессорной трубы по длине принимают переменной,причем частота расположения отверстий на верхней части хвостовика меньше, чем на нижней части, а затрубное пространство выше и ниже забоя изолируют пакерами. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения перфорированного хвостовика и насосно-компрессорной трубы принимают исходя из условия обеспечения высокой скоростью движения углеводородов турбулентным характером вверх по скважине до устья.

МПК / Метки

МПК: E21B 43/00

Метки: тяжелых, предотвращения, выпадения, пласта, отложений, асфальтосмолистых, углеводородов, скважине, зоне, парафиновых, способ, призабойной

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-31439-sposob-predotvrashheniya-vypadeniya-tyazhelyh-uglevodorodov-asfaltosmolistyh-i-parafinovyh-otlozhenijj-v-prizabojjnojj-zone-plasta-i-skvazhine.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ предотвращения выпадения тяжелых углеводородов, асфальтосмолистых и парафиновых отложений в призабойной зоне пласта и скважине</a>

Похожие патенты