Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РЕАГЕНТА В СКВАЖИНУ

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к автономным устройствам для доставки реагента в скважину и его дозирования в добываемую жидкость с целью предотвращения отложения солей и коррозии погружного оборудования.

Известно устройство для обработки скважинной жидкости, содержащее патрубок с радиальными каналами в верхней части, соединенный с башмаком лифтовых труб, и твердый реагент с открытой пористостью, размещенный в патрубке ниже радиальных каналов (Патент РФ №2165009, Е21В 37/06, 1999).

Известно устройство для подачи реагента в скважину, состоящее из нескольких отдельных камер с реагентом в виде полых цилиндров с отверстиями, гидравлически связанными со скважиной и выполняющими роль вторичных дозирующих устройств, фильтров в каждой камере, выполняющих роль первичных дозирующих устройств, при этом отверстия расположены только в емкости предварительного смешивания, которая образована между фильтром и глухой заглушкой камеры (Патент РФ №2342519, Е21В 37/06, 2008).

Известно устройство для подачи ингибитора, содержащее цилиндрический корпус с заглушкой, имеющий в верхней части отверстия, расположенные в верхнем и нижнем рядах, и ингибитор, размещенный в корпусе ниже отверстий, причем оси отверстий рядов направлены под углом и сходятся внутри корпуса (Патент РФ №2382177, Е21В 37/06, 2010).

Общими недостатками перечисленных устройств являются значительный вес из-за применения в качестве корпусов толстостенных металлических труб, характеризующихся низкой коррозионной стойкостью. К тому же увеличение длины и соответственно объема загружаемого реагента для повышения ресурса работы устройства возможно в ограниченных пределах из-за возрастания нагрузки на узел крепления устройства к УЭЦН.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для подачи реагента в виде соединенных между собой по торцам с помощью муфт полых цилиндрических контейнеров с расположенными в торцах камерами смешения, снабженными отверстиями для гидравлической соединения со скважиной и отделенными от полости с реагентом дозаторами в виде фильтров (Патент РФ №2386791, Е21В 37/06, 2008).

Недостатками прототипа является малая вместимость металлических контейнеров из-за ограниченности веса спускаемой в скважину установки.

Настоящее изобретение решает задачу кратного увеличения вместимости устройства без возрастания его веса для повышения продолжительности дозирования реагента в скважинную жидкость.

Другой решаемой проблемой является повышение химической стойкости контейнера для его многоразового использования с промежуточными заправками реагентом.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для подачи реагента в скважину, состоящем из цилиндрических контейнеров с торцевыми заглушками, соединительных муфт, камер смешения и дозаторов, сообщающихся с камерами смешения, согласно полезной модели, в каждом контейнере установлен вал с резьбовыми окончаниями, которые вворачиваются в осевые резьбовые отверстия торцевых заглушек, а дозатор выполнен в верхней части вала в виде осевого отверстия и сообщающихся с ним радиальных отверстий.

Контейнер может быть изготовлен из стеклопластиковой трубы или тонкостенной трубы из нержавеющей стали или другого материала, химически стойкого к применяемому реагенту и пластовой жидкости. Для этой же цели на поверхность контейнера может быть нанесено защитное покрытие.

На фиг.1 схематично изображено заявляемое устройство для подачи реагента в скважину, общий вид, разрез.

Устройство для подачи реагента в скважину состоит из нескольких, например, стеклопластиковых цилиндрических контейнеров 1, основания которых перекрыты верхней 2 и нижней 3 торцевыми заглушками. В каждой заглушке выполнено осевое резьбовое отверстие 4. В контейнере 1 размещен вал 5 с резьбовыми окончаниями 6, которые вворачиваются в осевые резьбовые отверстия 4 торцевых заглушек 2 и 3, которые плотно прижимаются к основаниям контейнера 1, обеспечивая его герметичность. В верхней части вала 5 выполнены осевой канал 7 и сообщающиеся с ним радиальные отверстия 8, которые в совокупности образуют дозатор 9.

Контейнер 1 заполнен реагентом, состав и агрегатное состояние которого подбирается под проявляющиеся в скважине осложняющие факторы. Заполнение реагентом осуществляется через осевой канал 7 с радиальными отверстиями 8 в валу 5 и специальные технологические отверстия в торцевых заглушках (не показаны). Контейнеры 1 соединены между собой посредством муфт, в которых выполнены нижние входные и верхние выходные отверстия, ориентированные под острым углом к оси вниз и вверх, соответственно. Внутри муфт образуются камеры смешения. Диаметры осевого канала 7 с отверстиями 8 в валу 5 и отверстий в муфте определяются необходимой точностью и продолжительностью дозирования реагента в добываемую жидкость с учетом внутрискважинных условий.

Устройство для подачи реагента работает следующим образом.

Заполненные реагентом контейнеры 1, например из стеклопластика, при спуске в скважину соединяют друг с другом муфтами. Количество одновременно спускаемых контейнеров задается дебитом скважины.

При включении погружного насоса скважинная жидкость течет снизу вверх вдоль устройства для подачи реагента и попадает через входные отверстия муфты в камеру смешения. Из контейнера 1 через радиальные отверстия 8 и осевой канал 7 дозатора 9 в камеру смешения по диффузионному механизму поступает концентрированный реагент и растворяется в скважинной жидкости. Вытекший из корпуса 1 реагент замещается скважинной жидкостью, движущейся в обратном направлении из камеры смешения через осевой канал 7 и радиальные отверстия 8.

Основной поток добываемой жидкости, движущийся вверх вдоль муфты, создает в выходных отверстиях вихревые течения. Под их действием насыщенная реагентом скважинная жидкость вытекает из камеры смешения в затрубное пространство, смешивается с восходящим потоком добываемой жидкости и попадает на прием погружного насоса (не показан). Благодаря наличию реагента в скважинной жидкости предотвращается отложение солей на рабочих органах насоса.

В заявляемом устройстве весовую нагрузку от реагента воспринимает вал, обладающий высокими прочностными свойствами, в то время как стенки контейнера остаются ненагруженными. Это позволяет изготавливать контейнер из тонкостенной цилиндрической оболочки, например, из стеклопластика или нержавеющей стали. За счет низких удельных весовых характеристик стеклопластика возможно кратное увеличение длины и вместимости контейнера без увеличения его веса, что, в свою очередь, увеличивает ресурс непрерывной работы устройства. Применение стеклопластика, химически инертного по отношению к пластовым жидкостям и концентрированным жидким или твердым реагентам, обеспечивает возможность многократной заправки и использования контейнера без ухудшения его несущей способности. Вал не только снимает нагрузку со стенок контейнера, но и выполняет также функцию дозатора, это упрощает и повышает надежность устройства в целом.