Результат интеллектуальной деятельности: Регулируемый способ подачи реагентов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к способам регулируемой подачи в скважину и наземное трубное оборудование одного или разных по физическому состоянию и назначению реагентов, а также относится к оборудованию, предназначенному для подачи реагентов в поток жидкости.

Известно устройство для обработки скважинной жидкости (см. патент РФ №2165009, кл. Е21В 37/06, 1999 г.).

Известное устройство позволяет дозировать реагент в поток пластовой жидкости и одновременно обеспечивает возможность использования устройства как в газлифтных, так и в скважинах, оборудованных глубинными насосами.

Недостатком указанного известного устройства является отсутствие возможности обеспечивать регулируемую подачу реагентов и отсутствие возможности применять одновременно несколько реагентов, разных по составу, агрегативному состоянию (в частности, пастообразного) и целям, т.к. используемое устройство приведет в процессе использования к образованию смеси реагентов с непредсказуемыми свойствами, что приведет к снижению эффективности их защитного действия.

Известен способ подачи жидких и твердых реагентов и устройство для его осуществления (см. патент РФ 2342519, кл. Е21В 37/06; С09К 3/00; С23Р 11/00, 2008 г.).

Технический результат, достигаемый этим известным способом, заключается в обеспечении возможности использования жидких и твердых реагентов разных видов.

Указанный технический результат достигается указанным способом подачи жидких и/или твердых реагентов в скважину, включающим размещение устройства с жидким и/или твердым реагентом в стволе скважины или во внутритрубном пространстве поверхностного нефтепромыслового оборудования. В качестве указанного устройства используют камерный контейнер из последовательно соединенных по торцам камер с установленными в каждой камере дозирующими устройствами в виде фильтров (фильтра). Указанные камеры заполнены реагентом одного или разных видов и разного физического состояния. При этом указанные камеры через перфорационные отверстия связаны гидравлически с внутрискважинным (внутритрубным) пространством.

Недостатком способа является то, что известный способ подачи реагентов в скважину и во внутритрубное пространство поверхностного нефтепромыслового оборудования не может обеспечить регулируемую подачу реагентов.

Кроме того, при известном способе подачи реагентов имеющиеся в камере незакрытые перфорационные отверстия могут вести к потере реагента в процессе его транспортировки от изготовителя до конкретной скважины.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является способ подачи жидких и твердых реагентов и устройство для его осуществления (см. патент РФ 2405915, кл. Е21В 37/06, 2010 г.).

Технический результат, достигаемый этим известным способом, заключается в обеспечении возможности использования жидких и твердых реагентов разных видов и регулируемой подачи реагентов в зависимости от технических и технологических параметров работы конкретной скважины, учитывающих дебит, обводненность и тому подобное.

Недостатком известного способа является то, что у скважин, выводимых из бурения, или после гидроразрыва пласта (ГРП), или после капитального ремонта (КРС) не известны будущие технико-технологические параметры скважин. В данном случае известны только параметры ЭЦН (электроцентробежного насоса) или ШГН (штангового глубинного насоса), которым планируется эксплуатировать скважину. Тем более что после вышеперечисленных воздействий на скважину сильное влияние оказывает откачка различных жидкостей глушения, буровых растворов, агрессивных сред и так далее, а главное, большой приток мехпримесей из пласта. В данном случае сложная двухступенчатая регулируемая дозировка реагента как внутри, так и снаружи устройства теряет смысл, может вызвать обратный эффект неправильного дозирования, подвержена, в силу своей сложности, повреждению и/или забиванию мехпримесями или насыщенными растворами и влечет неоправданные затраты на изготовление, усложняет и производство, и настройку, и эксплуатацию устройства, то есть не технологична и не экономична.

Кроме того, существует риск повреждения наружных регулируемых дозаторов при эксплуатации устройства в искривленных скважинах или при определенных условиях эксплуатации, как, например, при недостаточном шаблонировании скважины перед спуском устройства.

Цель изобретения - обеспечить возможность применения регулируемого способа подачи реагента в скважины, выводимые из бурения, или после ГРП, или после КРС, или в другие скважины, где для настройки устройства ограниченно учитываются параметры глубинно-насосного оборудования (достаточно иметь только одну ступень регулирования подачи реагента) независимо от наличия информации о технико-технологических параметрах скважины (дебит, обводненность и так далее), профиля скважины, состава откачиваемой жидкости, наличия мехпримесей, повысить надежность, снизить материальные затраты и время на производство и настройку устройства.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый регулируемый способ подачи реагентов в скважину осуществляется путем первоначального определения планируемого к применению устройства в части выбора устройства с возможностью регулировки наружных либо внутренних дозаторов в зависимости от профиля скважины или других особенностей скважины. Затем перед спуском в скважину устройство настраивается в зависимости от ограниченно используемых для настройки параметров, например параметров глубинно-насосного оборудования, в виде информации о марке насоса (его производительности) для скважины, выводимой из бурения, или после ГРП, или после КРС. Подготовленный таким образом контейнер опускается в ствол скважины выше или в район интервала перфорации, но ниже начала проявления проблемы (солеотложения, АСПО, коррозии и т.д.). Далее происходит стандартное растворение реагентов жидкостью, поступающей в предлагаемое устройство через наружные и внутренние дозаторы. Для осуществления данного способа применяется устройство в виде камерного контейнера, состоящего по меньшей мере из одной камеры. Каждая камера включает наличие по меньшей мере одного наружного и по меньшей мере одного внутреннего дозаторов для подачи реагентов, одни из которых - либо наружные, либо внутренние - выполняются регулируемыми, а вторые нерегулируемыми. Также каждая камера включает наличие по меньшей мере одной емкости смешения. Регулируемые внутренние или наружные дозаторы обеспечивают возможность регулировки выноса реагента или его насыщенного раствора из внутренней части камеры в емкости смешения или его раствора из емкостей смешения в скважину соответственно. В качестве регулируемых дозаторов используются механические приспособления, направленные на регулирование потока реагента или его раствора.

Выбор применения устройства с нерегулируемыми наружными дозаторами в заявляемом способе и устройстве целесообразен в случае установки контейнера в скважинах с искривленным стволом, либо есть вероятность плохой предварительной (перед спуском устройства) подготовки скважины, либо в других случаях, когда существует высокая вероятность повреждения наружных дозаторов при установке оборудования в скважине. В этом случае применяется устройство, имеющее регулируемые внутренние дозаторы. Для выполнения его регулировки на месте предусматривается возможность доступа к нему, это может быть, например, съемная заглушка на торце камеры. Наружные дозаторы выполняются нерегулируемыми, например, в виде отверстий.

Другой случай применения устройства с регулируемыми наружными и нерегулируемыми внутренними дозаторами в заявляемом способе и устройстве предпочтителен, когда при имеющихся профилях скважин практически отсутствует риск повреждения наружных дозаторов. Применение регулируемых наружных дозаторов предпочтительно тем, что они значительно легче подвергаются регулировке на месте перед спуском устройства в скважину, при этом нет необходимости доступа внутрь камеры, заглушка в торце камеры выполняется стационарно.

Камера/камеры (1) контейнера (см. Рис. 1), выполненные из металла или другого обеспечивающего необходимую прочность материала, представляют собой полые цилиндры с регулируемым/регулируемыми внутренним/внутренними (7) и нерегулируемым/нерегулируемыми наружным/наружными (5) дозаторами. В качестве примера на чертеже изображены поперечные перегородки с регулировочными отверстиями, заглушенными съемными болтами (7). В верхнем и/или нижнем конце каждой камеры установлены съемные заглушки (3). Камеры соединены между собой последовательно по торцам посредством гибкой связи (4) или жестко муфтой (2). Камеры заполняются жидким и/или твердым реагентом одного или разных направлений действия (6, 8, 9).

Камера/камеры (1) контейнера (см. Рис. 2), выполненные из металла или другого обеспечивающего необходимую прочность материала, представляют собой полые цилиндры с нерегулируемым/нерегулируемыми внутренним/внутренними (7) и регулируемым/регулируемыми наружным/наружными (5) дозирующими механизмами. В качестве примера на чертеже изображены удаляемые болты (10). В верхнем и нижнем конце каждой камеры установлены заглушки (3). Камеры соединены между собой последовательно по торцам посредством гибкой связи (4) или жестко муфтой (2). Камеры заполняются жидким и/или твердым реагентом одного или разных направлений действия (6, 8, 9).

Предлагаемый способ подачи реагентов обеспечивает возможность применения регулируемого способа подачи реагента в скважины, выводимые из бурения, или после ГРП, или после КРС, или в другие скважины, где для настройки устройства ограниченно учитываются параметры глубинно-насосного оборудования (достаточно иметь только одну ступень регулирования подачи реагента) независимо от наличия информации о технико-технологических параметрах скважины (дебит, обводненность и так далее), профиля скважины, состава откачиваемой жидкости, наличия мехпримесей, повышается надежность, снижаются материальные затраты и время на производство и настройку устройства.

Кроме того, в случае применения регулируемых внутренних дозаторов при нерегулируемых наружных дозаторах способ позволяет подавать реагенты в скважины с искривленным стволом. Отсутствие выступающих за пределы контейнера деталей регулировки дозирования (регулируемых наружных дозаторов) снимает проблему возможности нарушения целостности регулируемых наружных дозаторов.