×
20.07.2014
216.012.dd7c

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ВОДОГАЗОВОЙ СМЕСИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси перед закачкой в пласт. Техническим результатом является обеспечение проведения измерения дисперсности водогазовой смеси как для прозрачной, так и для непрозрачной дисперсионной среды. Способ включает получение водогазовой смеси под повышенным давлением, отбор пробы водогазовой смеси и перевод ее в измерительную емкость при том же давлении. Перед проведением измерения определяется объем измерительной емкости, а в процессе измерения непрерывно регистрируется изменение давления свободного газа внутри измерительной емкости и объем свободного газа, соответствующее ему приращение объема свободного газа, определятся общее количество газа, содержащегося в отобранной пробе, затем определяется зависимость ΔР от объема свободного газа в емкости, которая затем пересчитывается в зависимость изменения давления (ΔР) от относительной доли текущего значения массы свободного газа m/mгде mобщее количество газа m, содержащегося в отобранной пробе, mтекущее значение массы свободного газа, далее определятся радиус газовых пузырьков, содержащихся в доле текущего значения массы свободного газа по формуле: где σ - межфазное натяжение, и вычисляется функция распределения радиуса пузырьков. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси (МДВГС) перед закачкой в пласт.

Установлено, что добычу остаточной нефти из заводненных пластов обеспечивает смешивающее вытеснение углеводородными газами, при котором достигается сверхнизкое межфазное натяжение на контакте фаз. Такие условия возникают при вытеснении нефти агентами, которые практически полностью устраняют отрицательное влияние капиллярных сил на вытеснение нефти. Технологический процесс, использующий попутный нефтяной газ (ПНГ) для закачки в нефтенасыщенный пласт, решает целый ряд промышленно и экологически значимых проблем. Одна из перспективных областей применения ПНГ - обратная закачка в пласт под высоким давлением для повышения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти. Обратная закачка извлеченного газа используется в качестве вторичного способа добычи нефти и, несмотря на дополнительные расходы, связанные с необходимостью его очистки и компремирования, в то же время продлевает срок эксплуатации нефтяного месторождения, обеспечивая дополнительные объемы добычи нефти. Таким образом, газ можно многократно использовать в течение всего периода активной эксплуатации нефтяного месторождения. Известен способ разработки обводненной нефтяной залежи на поздней стадии, включающий закачку рабочего агента через нагнетательные скважины в нестационарном режиме, при этом периодически через нагнетательные скважины закачивают водогазовую смесь, состоящую из пластовой воды и диспергированного в ней очищенного нефтяного газа с размерами пузырьков до 5 мкм (пат РФ №2236573). Известен также способ разработки нефтяной залежи на поздней стадии, включающий установление характера распределения текущих нефтенасыщенных толщин или текущей нефтенасыщенности пласта-коллектора, периодическую эксплуатацию высокообводненных скважин, находящихся в зонах пониженных значений нефтенасыщенных толщин или нефтенасыщенности, эксплуатацию скважин, находящихся в зонах повышенных значений нефтенасыщенных толщин или коэффициента нефтенасыщения, на форсированных режимах отбора жидкости, закачку через нагнетательные скважины водогазовой дисперсной смеси (ВГДС), состоящей из пластовой воды и диспергированного в ней очищенного нефтяного газа, отличающийся тем, что закачку ВГДС осуществляют, периодически изменяя степень ее дисперсности: сначала - закачку ВГДС с размерами газовых пузырьков, соизмеримыми с размером поровых каналов, промытых водой, до тех пор, пока обводненность добываемой продукции снизится на 2-6,1%, затем - закачку ВГДС с размерами газовых пузырьков, соизмеримыми с размерами капиллярных и субкапиллярных нефтесодержащих поровых каналов, до тех пор, пока обводненность добываемой продукции после указанного снижения повысится на 0,5-2,5%, сохраняя указанное периодическое изменение степени дисперсности ВГДС в течение всего периода ее закачки (пат. РФ №2318997).

Смешение нефтяного газа с пластовой водой обеспечивается инжекцией пластовой воды нефтяным газом: газ, поступающий под большим давлением, подсасывает воду, распыляясь в ней мелкими пузырьками. Для большей степени диспергирования газа используется различные диспергаторы. Однако настройка каждого диспергатора для получения МДВГС требует калибровки, т.е. исследования зависимости распределения размеров пузырьков от настройки режимов работы эжектора и диспергатора в промысловых условиях.

Вместе с тем, в настоящее время отсутствуют надежные способы измерения размеров газовых пузырьков в жидкости при высоком газосодержании и наличии в анализируемой смеси посторонних включений (пыли, окалины, капель, несмешивающихся с водой жидкости и т.п.)

Известные методы определения дисперсности водогазовых смесей (акустические и оптические) пригодны для проведения измерений в тщательно очищенных от примесей жидкостях в достаточно узких диапазонах газонасыщенности (Акустический журнал, 1961, т.7, №4, стр.421-427; Всесоюзный симпоз. по физике акустико-гидродинамических явлений и оптоакустике. Тезисы докладов. М.: Наука, 1979, стр.42-43; Михалев А.С., Ринкевичюс Б.С., Скорнякова Н.М. Лазерный интерференционный метод определения параметров пузырьков газа, Метрология, 2009, №9, стр.3-14; Патент РФ №2037806).

Общим недостатком перечисленных методов измерения и контроля дисперсности водогазовых смесей является невозможность эффективно использовать их в условиях нефтепромысла.

В связи с изложенным основной технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа определения размеров газовых пузырьков в жидкости при значительной газонасыщенности, малочувствительного к наличию в системе посторонней дисперсной фазы (загрязнений), и простого устройства для его реализации в условиях нефтепромысла.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения степени дисперсности водогазовой смеси (пены) под давлением, включающий получение водогазовой смеси под повышенным давлением и перевод ее в измерительную емкость при том же давлении. (Васильев В.К., Быкова Т.Н., Маркин А.А. Устойчивость пен под давлением. Нефтепромысловое дело, №5, 1976, с.27-29).

Недостатком этого способа является необходимость проведения измерений с помощью микроскопической съемки, что требует наличия микроскопа с регистрирующей аппаратурой, что свою очередь исключает возможность проведения измерений в случае непрозрачности дисперсионной (непрерывной) фазы или при наличии в ней посторонних примесей, а также невозможность проведения оперативных измерений в условиях нефтепромысла

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение проведения измерения дисперсности водогазовой смеси как для прозрачной, так и для условий с непрозрачной (или загрязненной) дисперсионной среды.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Способ основан на экспериментальном факте, заключающемся в том, что при расслоении полидисперсной водогазовой смеси в первую очередь разрушаются наиболее крупные пузырьки. Так как избыточное давление газа в пузырьке ΔР, находящемся в равновесии с жидкостью, связано с размером пузырька r и коэффициентом поверхностного натяжения σ формулой Лапласа:

при разрушении пузырьков с размером ri давление в герметичном сосуде с водогазовой смесью увеличится на величину:

по мере расслоения водогазовой смеси давление в газовом слое, образующемся над слоем стекающей на дно герметичного сосуда и слоем водогазовой смеси, будет увеличиваться. Регистрируя изменение давления в сосуде и объем газа, можно рассчитать начальное распределение газовых пузырьков по размеру. Конечное значение приращения давления ΔРК (после полного расслоения смеси на газ и жидкость) характеризует средневесовой радиус пузырьков в водогазовой смеси в момент отбора пробы и заключения ее в герметичный сосуд, а отношение объема (уровня) жидкости в сосуде к объему, занятому выделившимся газом, водогазовое отношение.

Из линии нагнетания мелкодисперсной водогазовой смеси (МДВГС) при давлении нагнетания Р0 отбирается проба в герметично закрываемую емкость с объемом V0 (по определению МДВГС готовится монодисперсной или с достаточно узким распределением размеров пузырьков). В крышке и дне емкости вмонтированы датчики давления, температуры. Устройство снабжено ультразвуковым измерителем объема, выполненным в виде многолучевого эхолота или УЗИ-сканера, датчик которого размещен в крышке емкости.

В процессе исследования регистрируется изменение давления под крышкой сосуда ΔPi и соответствующее ему приращение объема свободного газа ΔVi. Количество газа, содержащегося в объеме ΔV1, рассчитывается по уравнению Менделеева-Клайперона

ni - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура.

Общее количество газа mг, содержащегося в отобранной пробе, также рассчитывается по уравнению Менделеева-Клайперона

имея в виду, что mг=Мn0, где М - среднее значение молекулярной массы закачиваемого газа, а n0 - количество молей газа в пробе, рассчитанное по формуле (3).

В процессе измерений получается зависимость ΔР от объема свободного газа в сосуде. Эта зависимость преобразуется (с использованием приведенных выше соотношений) в зависимость от относительной доли текущего значения массы свободного газа m/mг

Дифференцирование последней зависимости позволяет, с использование соотношения (1а), получить распределение размеров газовых пузырьков в МДВГС.

Возможность осуществления заявляемого способа и устройства доказывается использованием в отечественной и зарубежной практике оборудования для нагнетания газа и газожидкостных смесей с использованием насосов объемного вытеснения, наличием серийно выпускаемых высокоточных датчиков давления и температуры, а также прецизионных ультразвуковых сканеров.

Пример реализации способа

Емкость - V0=0,100 м3, газ СН4 (М=16), Р0=50000 Па, σ=0,073н/м

Р (Па) 50000 50100 50500 51000 51500 52000 52100
ΔР (Па) 0 100 500 1000 1500 2000 2100
ri (мм) ≥1,46 ≥0,29 ≥0,146 ≥0,097 ≥0,073 ≥0,069
ΔVi 3) 0 0,001 0,003 0,03 0,07 0,08 0,081
Т 293 293 293 293 293 293 293
ni (моль) 0 0,02 0,062 0,628 1,48 1,71 1,73
m (грамм) 0 0,32 0,995 10,04 23,68 27,32 27,68
Mг 27,68
m/mг 0 0,012 0,0359 0,363 0,856 0,986
Фракция пузырей с радиусом ri, мм ≥1,46 0,29-1,46 0,146-0,29 0,097-0,146 0,073-0,097 0,069-0,073
Доля, % 1,2 2,4 32,7 49,3 13,0 1,4


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ВОДОГАЗОВОЙ СМЕСИ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ВОДОГАЗОВОЙ СМЕСИ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ВОДОГАЗОВОЙ СМЕСИ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ВОДОГАЗОВОЙ СМЕСИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 28.
10.01.2013
№216.012.194b

Способ газлифтной эксплуатации скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с применением газлифтных способов эксплуатации скважин. Задачей изобретения является уменьшение расхода газа на добычу единицы скважинной продукции. Способ газлифтной эксплуатации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471967
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.3777

Погружной плунжерный насосный агрегат

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины, в том числе для добычи нефти. Погружной плунжерный насосный агрегат содержит реверсируемый электродвигатель, размещенную в корпусе, заполненном маслом, передачу винт-гайка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479752
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.04.2014
№216.012.b132

Способ экспресс-оценки мощности притока жидкости в резервуар

Изобретение относится к области техники, связанной с количественными оценками расхода жидкости произвольной плотности. Способ экспресс-оценки мощности притока жидкости в резервуар включает непрерывное прямое измерение давления в одной точке ниже уровня находящейся в резервуаре жидкости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511077
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b17c

Способ извлечения запасов остаточной нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть использовано на завершающей стадии разработки нефтяных месторождений с применением внутриконтурного заводнения. Обеспечивает повышение эффективности добычи остаточных запасов нефти. Сущность изобретения: способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511151
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.10.2014
№216.012.fa81

Состав многофункционального реагента для физико-химических медотов увеличения нефтеотдачи (мун)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к составам для разработки обводненной нефтяной залежи в неоднородном терригенном коллекторе заводнением. Термотропный гелеобразующий состав для изоляции водопритока к скважинам и повышения нефтеотдачи содержит соли...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529975
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.02.2015
№216.013.296a

Способ увеличения нефтеотдачи пластов путем нагнетания водогазовой смеси

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к разработке месторождений посредством закачки воды и газа в нагнетательные скважины и извлечения нефти через добывающие. Технический результат - упрощение технологии при одновременном снижении затрат на ее осуществление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542059
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2dec

Кислотный состав для обработки скважин в карбонатных и терригенных коллекторах и способ кислотной обработки призабойной зоны пласта с его применением

Изобретения относятся к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - создание состава для кислотной обработки, обладающего низкой скоростью коррозии при пластовых температурах, значительное увеличение эффективности кислотной обработки. Кислотный состав для кислотной обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543224
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.08.2015
№216.013.6c1b

Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к гелеобразующим составам для изоляции водопритоков в нефтяные и газодобывающие скважины, а также может быть использовано для регулирования профилей приемистости в нагнетательных скважинах. Состав включает компоненты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559233
Дата охранного документа: 10.08.2015
25.08.2017
№217.015.c4ca

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к способам разработки нефтяной залежи с нагнетанием газа путем перепуска его из других объектов данного пласта или соседних месторождений углеводородов. Технический результат - повышение отбора нефти из нефтяной залежи. По...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618246
Дата охранного документа: 03.05.2017
11.03.2019
№219.016.d6c4

Инструмент селективного заканчивания скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для селективной изоляции пластов при заканчивании нефтяных и газовых скважин. Инструмент содержит корпус с радиальными каналами, золотниковую втулку с внутренней проточкой, цилиндрический захват с подпружиненными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244801
Дата охранного документа: 20.01.2005
Показаны записи 1-10 из 20.
10.01.2013
№216.012.194b

Способ газлифтной эксплуатации скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с применением газлифтных способов эксплуатации скважин. Задачей изобретения является уменьшение расхода газа на добычу единицы скважинной продукции. Способ газлифтной эксплуатации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471967
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.3777

Погружной плунжерный насосный агрегат

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины, в том числе для добычи нефти. Погружной плунжерный насосный агрегат содержит реверсируемый электродвигатель, размещенную в корпусе, заполненном маслом, передачу винт-гайка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479752
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.04.2014
№216.012.b132

Способ экспресс-оценки мощности притока жидкости в резервуар

Изобретение относится к области техники, связанной с количественными оценками расхода жидкости произвольной плотности. Способ экспресс-оценки мощности притока жидкости в резервуар включает непрерывное прямое измерение давления в одной точке ниже уровня находящейся в резервуаре жидкости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511077
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b17c

Способ извлечения запасов остаточной нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть использовано на завершающей стадии разработки нефтяных месторождений с применением внутриконтурного заводнения. Обеспечивает повышение эффективности добычи остаточных запасов нефти. Сущность изобретения: способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511151
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.10.2014
№216.012.fa81

Состав многофункционального реагента для физико-химических медотов увеличения нефтеотдачи (мун)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к составам для разработки обводненной нефтяной залежи в неоднородном терригенном коллекторе заводнением. Термотропный гелеобразующий состав для изоляции водопритока к скважинам и повышения нефтеотдачи содержит соли...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529975
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.02.2015
№216.013.296a

Способ увеличения нефтеотдачи пластов путем нагнетания водогазовой смеси

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к разработке месторождений посредством закачки воды и газа в нагнетательные скважины и извлечения нефти через добывающие. Технический результат - упрощение технологии при одновременном снижении затрат на ее осуществление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542059
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2dec

Кислотный состав для обработки скважин в карбонатных и терригенных коллекторах и способ кислотной обработки призабойной зоны пласта с его применением

Изобретения относятся к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - создание состава для кислотной обработки, обладающего низкой скоростью коррозии при пластовых температурах, значительное увеличение эффективности кислотной обработки. Кислотный состав для кислотной обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543224
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.08.2015
№216.013.6c1b

Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к гелеобразующим составам для изоляции водопритоков в нефтяные и газодобывающие скважины, а также может быть использовано для регулирования профилей приемистости в нагнетательных скважинах. Состав включает компоненты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559233
Дата охранного документа: 10.08.2015
25.08.2017
№217.015.c4ca

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к способам разработки нефтяной залежи с нагнетанием газа путем перепуска его из других объектов данного пласта или соседних месторождений углеводородов. Технический результат - повышение отбора нефти из нефтяной залежи. По...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618246
Дата охранного документа: 03.05.2017
10.07.2018
№218.016.6ef4

Способ разработки нефтяных низкопроницаемых залежей, основанный на применении горизонтальных скважин с продольными трещинами гидроразрыва пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки чисто нефтяных залежей с низкой проницаемостью нефтяной породы. Способ включает бурение горизонтальных добывающих скважин по рядной схеме размещения и заканчивание их с применением многостадийного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660683
Дата охранного документа: 09.07.2018
+ добавить свой РИД