Результат интеллектуальной деятельности: УСТЬЕВАЯ ОБВЯЗКА МАЛОДЕБИТНОЙ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ С МЕЖКОЛОННЫМИ ГАЗОПРОЯВЛЕНИЯМИ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к обвязке устья малодебитных нефтяных скважин, эксплуатирующихся с межколонными газопроявлениями.

Известна устьевая обвязка скважины, включающая колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, и дополнительный факельный отвод [патент РФ №14143, E21B 43/25, 2005].

Недостатком данной устьевой обвязки является то, что при ее реализации необходимы значительные капитальные вложения, связанные со строительством дополнительного факельного отвода, и невозможность в случае необходимости закачать в межколонное пространство герметизирующую композицию для ликвидации межколонных газопроявлений. Кроме того, отсутствует возможность осуществлять циркуляцию задавочной жидкости в трубном и затрубном пространствах при глушении скважины по одному трубопроводу.

Известна кустовая обвязка газовых скважин с межколонными газопроявлениями, включающая скважины с устьями, размещенными попарно на одной линии, струны фонтанных арматур размещены параллельно оси куста скважин, выкидные линии парных скважин размещены перпендикулярно оси куста скважин и закреплены на общих якорных устройствах, выкидные линии соединены с факельной линией и газосборным коллектором, межколонные пространства парных скважин оборудованы межколонными отводами, соединенными между собой посредством тройника, к которому присоединен факельный отвод, оборудованный задвижкой и тройником, посредством которого факельный отвод соединен с факельной линией, при этом факельный отвод размещен между двумя параллельными выкидными линиями на их общих якорных устройствах [RU №111578 U1, МПК E21B 43/12 (2006.01), опубл. 20.12.2011].

Недостатком данной устьевой обвязки является то, что при ее реализации необходимы значительные капитальные вложения, связанные со строительством дополнительного факельного отвода, и невозможность в случае необходимости закачать в межколонное пространство герметизирующую композицию для ликвидации межколонных газопроявлений. Кроме того, отсутствует возможность осуществлять циркуляцию задавочной жидкости в трубном и затрубном пространствах при глушении скважины по одному трубопроводу.

Задача, стоящая при создании изобретения, состоит в повышении надежности и противофонтанной безопасности эксплуатации скважин с межколонными газопроявлениями.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в обеспечении возможности закачивания в межколонное пространство герметизирующих композиций для ликвидации межколонных газопроявлений при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах на обустройство.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что устьевая обвязка малодебитной нефтяной скважины с межколонными газопроявлениями включает скважину с устьем, расположенным в шахтном колодце, с размещенной на нем многосекционной колонной головкой, каждая секция которой снабжена задвижкой, перекрывающей соответствующее межколонное пространство, трубной головкой, снабженной на противоположных сторонах отводами с двумя затрубными задвижками на каждом отводе, между задвижками, расположенными на задавочном отводе, размещен тройник, обеспечивающий сообщение с межколонными пространствами скважины, между задвижками, расположенными на выкидном отводе, размещен инструментальный фланец, фонтанной елкой тройникового типа, ствол которой выполнен из центральной и стволовой задвижек, расположенных друг над другом, нижнего и верхнего тройников и буферной задвижки, к верхнему тройнику присоединена рабочая струна с двумя струнными задвижками и расположенным между ними инструментальным фланцем, к нижнему тройнику присоединена резервная струна с двумя струнными задвижками и расположенным между ними инструментальным фланцем, рабочая струна посредством тройника соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию, на концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых через отсекающую задвижку присоединена факельная линия, а к другому, также через отсекающую задвижку, - задавочная линия, на торцах каждой задавочной линии размещены концевые отсекающие задвижки с быстроразъемными соединениями, а на торцах факельных линий - горелки, к нижней задвижке, перекрывающей нижнее межколонное пространство скважины, присоединен угольник, к вертикальному концу которого присоединена нижняя разделительная задвижка, которая присоединена к тройнику, один конец которого соединен с верхней задвижкой, перекрывающей верхнее межколонное пространство скважины, а второй конец - с предохранительным клапаном и верхней разделительной задвижкой, которая в свою очередь присоединена к тройнику, расположенному на задавочном отводе между затрубными задвижками.

На чертеже схематично изображена заявляемая устьевая обвязка малодебитной нефтяной скважины с межколонными газопроявлениями на примере обвязки скважины двухсекционной колонной головкой.

Устьевая обвязка включает скважину с устьем 1, расположенным в шахтном колодце 2.

На устье 1 размещена многосекционная колонная головка 3, каждая секция которой снабжена задвижкой 4, перекрывающей соответствующее межколонное пространство скважины, нижнее или верхнее.

На колонной головке 3 размещена трубная головка 5, снабженная на противоположных сторонах выкидным 6 и задавочным 7 отводами. На выкидном отводе 6 размещены затрубные задвижки 8 и 9, а на затрубном отводе 7 - затрубные задвижки 10 и 11. Между задвижками 8 и 9 размещен инструментальный фланец 12, а между задвижками 10 и 11 - тройник 13, обеспечивающий сообщение с межколонными пространствами скважины.

На трубной головке 5 размещена фонтанная елка тройникового типа, ствол которой выполнен из центральной 14 и стволовой 15 задвижек, расположенных друг над другом, нижнего 16 и верхнего 17 тройников и буферной задвижки 18.

К верхнему тройнику 17 присоединена рабочая струна 19 с двумя струнными задвижками 20, 21 и расположенным между ними инструментальным фланцем 22.

К нижнему тройнику 16 присоединена резервная струна 23 с двумя струнными задвижками 24, 25 и расположенным между ними инструментальным фланцем 26.

Рабочая струна 19 посредством тройника 27 соединена с выкидным отводом 6 трубной головки 5, образуя выкидную линию 28.

На концевых участках резервной струны 23 и задавочного отвода 7 трубной головки 5 размещены тройники 29 и 30, к одному ответвлению которых присоединена через отсекающую задвижку 31 или 32 факельная линия 33 или 34, а к другому, через отсекающую задвижку 35 или 36, - задавочная линия 36 или 37, на торцах каждой задавочной линии 36 и 37 размещены концевые отсекающие задвижки 38 с быстроразъемными соединениями 39, а на торцах факельных линий 33 или 34 - горелки 40, выведенные в амбар 41.

К нижней задвижке 4, перекрывающей нижнее межколонное пространство скважины, присоединен угольник 42, к вертикальному концу которого присоединена нижняя разделительная задвижка 43, которая присоединена к тройнику 44, один конец которого соединен с верхней задвижкой 4, перекрывающей верхнее межколонное пространство скважины, а второй конец - с предохранительным клапаном 45, на котором размещена верхняя разделительная задвижка 46, которая в свою очередь присоединена к тройнику 13, расположенному на задавочном отводе 7 между затрубными задвижками 10 и 11.

Заявляемое изобретение работает следующим образом.

В процессе эксплуатации газ из продуктивного пласта по стволу фонтанной елки через открытые центральную 14 и стволовую 15 задвижки, по ее рабочей струне 19 и выкидной линии 28 поступает в газосборный коллектор и далее на установку комплексной подготовки газа (не показано).

При появлении в процессе эксплуатации межколонных газопроявлений газ, скапливающийся в межколонном пространстве скважины, через открытые задвижки 4, 43 и 46, размещенные в шахтном колодце 2 скважины, через открывшийся предохранительный клапан 45, который открывается при превышении величины межколонного давления выше настроечной величины клапана, равного предельно допустимой величине межколонного давления данной скважины, поступает через тройник 13 в задавочный отвод 7, далее через тройник 29, открытую задвижку 31 поступает на факельную линию 33 и сгорает на горелке 40 в амбаре 41.

В случае аварийного увеличения расхода газа из межколонного пространства скважины выше величины настроечного дебита предохранительный клапан 45 закроется, прекратив поступление газа из межколонных пространств в факельную линию 33.

При дальнейшем увеличении расхода газа из межколонного пространства скважины через задавочную линию 36, соединенную с задавочным отводом 7 трубной головки 5, можно провести аварийное закачивание герметизирующей композиции в межколонное пространство скважины, предварительно перекрыв отсекающую задвижку 31 на факельной линии 33 путем подсоединения к быстроразъемному соединению 39 насосного агрегата для подачи через концевую отсекающую задвижку 38 герметизирующей композиции и прекращения газопроявлений.

В случае глушения скважины или ее промывки через задавочную линию 37, соединенную с резервной струной 23, можно в трубное пространство скважины закачать задавочную или промывочную жидкость, предварительно закрыв задвижку 32 на факельной линии 34, которая через затрубное пространство скважины, задавочный отвод 7, открытую задвижку 31 при закрытой задвижке 33 поступит в факельную линию 33 и в амбар 41 или сборную емкость (не показано).

Пример реализации изобретения

Пример 1. Устьевая обвязка скважины с межколонными газопроявлениями включает двухсекционную колонную головку ОКК2-350-168×245, снабженную задвижками ЗМС 60×35, перекрывающими межколонное пространство скважины, трубную головку ТГ 100×35, снабженную задвижками ЗМС 100×35, перекрывающими затрубное пространство, фонтанную елку ЕФ 100×35. Фонтанная елка тройникового типа содержит центральную, стволовую и буферную задвижки ЗМС 100×35, нижний и верхний тройники, рабочую и резервную струны условным диметром 100 мм. Рабочая струна соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию условным диметром 100 мм. На концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых присоединена факельная линия условным диаметром 100 мм, а к другому - задавочная линия условным диметром 100 мм. На торцах задавочных линий размещены концевые отсекающие задвижки ЗМС 100×35 с быстроразъемными соединениями БРС-100, а на торцах факельных линий - горелки. К нижней задвижке, перекрывающей нижнее межколонное пространство скважины, присоединен угольник 60×60, разделительная задвижка ЗМС 60×35, размещенная в вертикальной плоскости, тройник 60×60×60, присоединенный к задвижке, перекрывающей верхнее межколонное пространство, разделительная задвижка ЗМС 60×35, предохранительный клапан КП-14, который в свою очередь присоединен к задавочному отводу условным диаметром 100 мм.

Пример 2. Устьевая обвязка скважины с межколонными газопроявлениями включает двухсекционную колонную головку ОКК2-350-146×245, снабженную задвижками ЗМС 60×35, перекрывающими межколонное пространство скважины, трубную головку ТГ 80×35, снабженную задвижками ЗМС 80×35, перекрывающими затрубное пространство, фонтанную елку ЕФ 80/65×35. Фонтанная елка тройникового типа содержит центральную, стволовую и буферную задвижки ЗМС 80×35, нижний и верхний тройники, рабочую и резервную струны условным диметром 65 мм. Рабочая струна соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию условным диметром 80 мм. На концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых присоединена факельная линия условным диаметром 80 мм, а к другому - задавочная линия условным диметром 80 мм. На торцах задавочных линий размещены концевые отсекающие задвижки ЗМС 80×35 с быстроразъемными соединениями БРС-60, а на торцах факельных линий - горелки. К нижней задвижке, перекрывающей нижнее межколонное пространство скважины, присоединен угольник 60×60, разделительная задвижка ЗМС 60×35, размещенная в вертикальной плоскости, тройник 60×60×60, присоединенный к задвижке, перекрывающей верхнее межколонное пространство, разделительная задвижка ЗМС 60×35, предохранительный клапан КП-14, который в свою очередь присоединен к задавочному отводу условным диаметром 100 мм.

Пример 3. Устьевая обвязка скважины с межколонными газопроявлениями включает двухсекционную колонную головку ОКК2-350-140×245, снабженную задвижками ЗМС 60×35, перекрывающими межколонное пространство скважины, трубную головку ТГ 80x35, снабженную задвижками ЗМС 80×35, перекрывающими затрубное пространство, фонтанную елку ЕФ 80/65×35. Фонтанная елка тройникового типа содержит центральную, стволовую и буферную задвижки ЗМС 80×35, нижний и верхний тройники, рабочую и резервную струны условным диметром 65 мм. Рабочая струна соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию условным диметром 80 мм. На концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых присоединена факельная линия условным диаметром 80 мм, а к другому - задавочная линия условным диметром 80 мм. На торцах задавочных линий размещены концевые отсекающие задвижки ЗМС 80×35 с быстроразъемными соединениями БРС-60, а на торцах факельных линий - горелки. К нижней задвижке, перекрывающей нижнее межколонное пространство скважины, присоединен угольник 60×60, разделительная задвижка ЗМС 60×35, размещенная в вертикальной плоскости, тройник 60×60×60, присоединенный к задвижке, перекрывающей верхнее межколонное пространство, разделительная задвижка ЗМС 60×35, предохранительный клапан КП-14, который в свою очередь присоединен к задавочному отводу условным диаметром 100 мм. Факельные линии 33 и 34 крепятся к якорям 47.

Заявляемое изобретение позволяет провести обвязку межколонных пространств малодебитной нефтяной скважины с обеспечением безопасного выпуска газа из межколонных пространств скважины с соблюдением безопасности проведения работ по закачиванию задавочных композиций при минимальных затратах на ее обустройство.