Обвязка межколонного пространства газовой скважины с межколонными газопроявлениями

Реферат: Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к обвязке межколонного пространства (МКП) газовых скважин с межколонными газопроявлениями. Обвязка содержит колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство и байпасную линию, соединенную посредством факельной линии с вертикальным факелом. Байпасная линия содержит дополнительную межколонную задвижку, соединенную с межколонной задвижкой, первый угольник, направленный перпендикулярно оси колонной головки, удлинитель, обеспечивающий отвод перемычки на безопасное от оси колонной головки расстояние, второй угольник, направленный параллельно оси колонной головки, перемычки, обеспечивающей соединение байпасной линии с факельной линией посредством тройника, один конец которого соединен с конечным участком факельной линии, а другой - с начальным участком факельной линии, идущей от других скважин куста, соединенной с байпасными линиями остальных скважин куста. Конечный участок факельной линии соединен с вертикальным факелом посредством факельного тройника, установленного на жестком основании, на противоположном конце факельного тройника размещено быстроразъемное соединение, обеспечивающее закачивание в межколонное пространство герметизирующей композиции, на верхнем оголовке вертикального факела размещена факельная горелка. Заявляемое конструктивное исполнение обвязки обеспечивает выпуск газа из МКП через вертикальный факел, сжигание его на горелке на безопасной высоте или рассеиванию в атмосфере под ветровой нагрузкой, а также возможности ликвидации межколонных газпроявлений путем закачивания в МКП герметизирующей композиции, тем самым повышая надежность работы скважины, противофонтанную и экологическую безопасность. 1 ил.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к обвязке межколонного пространства (МКП) газовых скважин с межколонными газопроявлениями.

В процессе эксплуатации скважин нередки случаи возникновения межколонных проявлений, которые негативно сказываются на надежности работы скважины и могут привести к экологическим загрязнениям окружающей природной среды и даже к возникновению открытого фонтана. Такие скважины подлежат глушению с последующим ремонтом либо они могут временно эксплуатироваться с соблюдением определенных мер промышленной безопасности [Журавлев В.В. и др. Проблемы межколонных газопоявлений на скважинах // Известия вузов. Нефть и газ. 2011. 5. - С. 52-55].

Известно устройство для эксплуатации газовых скважин, включающее колонную головку и фонтанную арматуру с выкидными и факельной линиями [Коротаев Ю.П. и др. Эксплуатация газовых скважин. - М.: Гостоптехиздат, 1961. - С. 110-112].

В случае возникновения межколонных газопроявлений недостатком этого способа является низкая надежность и безопасность эксплуатации скважины по причине появления давления в межколонном пространстве, которое может привести к нарушению целостности обсадных колонн и устьевого оборудования, к гидравлическому разрыву горных пород и возможному открытому фонтану, связанному с экологическим загрязнением окружающей природной среды.

Известна кустовая обвязка газовых скважин с межколонными газопроявлениями, содержащая колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, и дополнительный факельный отвод [RU 111578 U1, МПК E21B 43/12 (2006.01), опубл. 2011].

Недостатком известной кустовой обвязки является то, что при его реализации необходимы значительные капитальные вложения, связанные со строительство дополнительного факельного отвода большой протяженностью и невозможности в случае необходимости закачать в межколонное пространство герметизирующую композицию для ликвидации межколонных газопроявлений, а также невозможности рассеивания истекающего из МКП природного газа.

Известна обвязка газовой скважины с межколонными газопроявлениями, содержащая скважину с устьем с размещенной на ней колонной головкой, снабженной задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, межколонный факельный отвод, включающий горизонтальную и вертикальную отводящие трубы, на левом торце горизонтального отводной трубы установлена отсекающая задвижка, на правом торце -тройник с размещенными на ней отсекающими задвижками, вертикальная отводящая труба соединена с верхней отсекающей задвижкой тройника, на верхнем торце вертикальной отводящей трубы размещен рассеиватель, выполненный в виде отрезка цилиндрической трубы и горизонтально размещенный симметрично оси вертикальной отводящей трубы, сориентированной перпендикулярно оси горизонтальной отводящей трубы, факельный отвод соединен с перекрывающей межколонное пространство задвижкой [RU 132130 U1, МПК E21B 33/12, E21B 33/047 (2006.01), опубл. 2013].

Недостатком известной газовой обвязки является то, что при ее реализации необходимы значительные капитальные вложения, связанные со строительством дополнительного факельного отвода большой протяженностью и невозможности в случае необходимости закачать в межколонное пространство герметизирующую композицию для ликвидации межколонных газопроявлений, а также невозможности рассеивания истекающего из МКП природного газа.

Задача, стоящая при создании полезной модели, состоит в обеспечении возможности временной эксплуатации скважин с межколонными газопроявлениями до обязательного капитального ремонта по их ликвидации.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания полезной модели, состоит в обеспечении выпуска газа из МКП через вертикальный факел, сжигание его на горелке на безопасной высоте или рассеиванию в атмосфере под ветровой нагрузкой, а также возможности ликвидации межколонных газпроявлений путем закачивания в МКП герметизирующей композиции, что тем самым повысит надежность работы скважины, противофонтанную и экологическую безопасность.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известной обвязке межколонного пространства газовой скважины с межколонными газопроявлениями, включающей колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, в отличие от прототипа она дополнительно снабжена байпасной линией, соединенной посредством факельной линии с вертикальным факелом, при этом байпасная линия включает дополнительную межколонную задвижку, соединенную с межколонной задвижкой, первый угольник, направленный перпендикулярно оси колонной головки, удлинитель (байпас), обеспечивающий отвод перемычки на безопасное от оси колонной головки расстояние, второй угольник, направленный параллельно оси колонной головки, перемычки, обеспечивающей соединение байпасной линии с факельной линией посредством тройника, один конец которого соединен с конечным участком факельной линии, а другой - с начальным участком факельной линии, идущей от других скважин куста, соединенной с байпасными линиями остальных скважин куста, конечный участок факельной линии соединен с вертикальным факелом посредством факельного тройника, установленного на жестком основании, на противоположном конце факельного тройника размещено быстроразъемное соединение, обеспечивающее закачивание в межколонное пространство герметизирующей композиции, на верхнем оголовке вертикального факела раамещена факельная горелка.

На фиг. схематично изображена заявляемая обвязка МКП газовой скважины с межколонными газопроявлениями..

Обвязке межколонного пространства газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку 1, на которой размещена фонтанная арматура 2. На колонной головке 1 выполнены межколонные отводы 3 с размещенными на них с одной стороны вентилем с манометром, а на другой - межколонной задвижкой 4, перекрывающей межколонное пространство (не показано).

К межколонной задвижке 4 присоединена дополнительная межколонная задвижка 5, к ней в свою очередь присоединен первый угольник 6, противоположный конец которого направлен перпендикулярно продольной оси колонной головки 1. К первому угольнику 6 присоединена собственно сама байпасная линия 7. К ней присоединен второй угольник 8, противоположный конец которого направлен параллельно продольной оси колонной головки 1. Ко второму угольнику 8 присоединена перемычка 9, обеспечивающая соединение байпасной линии с факельной линии, а к ней - тройник 10, к противоположным концам которого присоединены начальный 11 и конечный 12 участки факельной линии.

К начальному участку 11 факельной линии присоедининены байпасные линии, идущие от других скважин куста.

Конечный участок 12 факельной линии соединен с факельным тройником 13, жестко (прочно) установленном на основании 14 вертикального факела 15.

На противоположном горизонтальном конце факельного тройника 13 размещено быстроразъемное соединение 16 для присоединения с его помощью насосной установки с целью закачивания в МКП герметизирующей композиции.

На вертикальном конце факельного тройника 13 размещен вертикальный факел 15, прочно закрепленный растяжками (не показано). На верхнем оголовке вертикального факела 15 размещена факельная горелка 17.

Заявляемая обвязка монтируется следующим образом.

К межколонной задвижке 4 присоединяют байпасную линию, включающую последовательно смонтированные дополнительную межколонную задвижку 5, первый угольник 6, удлинитель или собственно байпасную линию 7, второй угольник 8, перемычку 9 и тройник 10. К противоположным концам тройника 10 присоединяют начальный 11 и конечный 12 участки факельной линии. Конечный участок 12 факельной линии соединяют с факельным тройником 13, жестко (прочно) установленном на основании 14 вертикального факела 15. На вертикальном конце факельного тройника 13 монтируют вертикальный факел 15 с факельной горелкой 17.

Заявляемая обвязка работает следующим образом.

При появлении давления в МКП, зафиксированного на манометре, установленного на межколонном отводе колонной головки 1, что свидетельствует о возникновении межколонных газопроявлений в скважине, оператор открывает дополнительную межколонную задвижку 5. В результате чего осуществляется выпуск газа из МКП скважины по байпасной линии, в частности, через межколонную задвижку 4, угольники 6 и 8, перемычку 9, тройник 10 и далее через концевой участок 12 факельной линии на вертикальный факел 15 в атмосферу, где он рассеивается или сжигается на факельной горелке 17. При этом оператором осуществляется постоянный контроль за величиной межколонного давления по манометру, установленному на колонной головке 1 с противоположной стороне от межколонной задвижки 4, перекрывающей МКП скважины. При возрастании межколонного давления в МКП скважины с помощью насосной установки (не показано), присоединенной к факельному тройнику 13 с помощью быстроразъемного соединения 16, закачивают герметизирующую композицию, устраняя возникшие межколонные газопроявления. Газопроявления, возникающие на соседних скважинах куста, устраняются аналогичным способом, через начальный участок 11 факельной линии и далее через вертикальный факел 15. При выпуске газа из МКП через вертикальный факел 15 одновременно осуществляется добыча газа из пласта через фонтанную арматуру 2 скважины и подачу его на газовый промысел.

Пример реализации заявляемой полезной модели.

Пример 1. Устьевое оборудование газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку ОКК1-210-219×324, снабженной

задвижкой ЗМС 60×21, перекрывающей межколонное пространство скважины, и фонтанную арматуру АФК 150/100x21, к задвижке присоединена байпасная линия, включающая дополнительную задвижку ЗМС 60×21, угольники и трубы диаметром 60 мм с тройником. К тройнику присоединена факельная линия, смонтированная из труб диаметром 114 мм. Факельная линия посредством тройника соединена с вертикальным факелом. На одном из концов тройника размещено быстроразъемное соединение БРС 114.

Пример 2. Устьевое оборудование газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку ОКК1-210-168×245, снабженной задвижкой ЗМС 60×21, перекрывающей межколонное пространство скважины, и фонтанную арматуру АФК 100x21, к задвижке присоединена байпасная линия, включающая дополнительную задвижку ЗМС 60×21, угольники и трубы диаметром 60 мм с тройником. К тройнику присоединена факельная линия, смонтированная из труб диаметром 114 мм. Факельная линия посредством тройника соединена с вертикальным факелом. На одном из концов тройника размещено быстроразъемное соединение БРС 114.

Пример 3. Устьевое оборудование газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку ОКК 1-210-114×168 снабженной задвижкой ЗМС 50×21, перекрывающей межколонное пространство скважины, и фонтанную арматуру АФК 80/60×21, к задвижке присоединена байпасная линия, включающая дополнительную задвижку ЗМС 50×21, угольники и трубы диаметром 60 мм с тройником. К тройнику присоединена факельная линия, смонтированная из труб диаметром 73 мм. Факельная линия посредством тройника соединена с вертикальным факелом. На одном из концов тройника размещено быстроразъемное соединение БРС 73.

Заявляемая обвязка позволяет осуществлять временную эксплуатацию скважин при наличии межколонного давления, при обязательном соблюдении противофонтанной безопасности работы скважины. Обвязка позволяет снизить давление в МКП скважины, тем самым повысить надежность и безопасность эксплуатации скважины за счет устранения условий, могущих привести к нарушению целостности обсадных колонн и устьевого оборудования, к гидравлическому разрыву горных пород, к открытому фонтану и экологическому загрязнению окружающей природной среды. Обвязка обеспечивает сокращение количества бездействующих скважин по причине наличия в них межколонных газопроявлений, снижение затрат на ремонтные работы, получение дополнительного объема добываемого газа.

Обвязка межколонного пространства газовой скважины с межколонными газопроявлениями, содержащая колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена байпасной линией, соединенной посредством факельной линии с вертикальным факелом, при этом байпасная линия включает дополнительную межколонную задвижку, соединенную с межколонной задвижкой, первый угольник, направленный перпендикулярно оси колонной головки, второй угольник, направленный параллельно оси колонной головки, перемычку, обеспечивающую соединение байпасной линии с факельной линией посредством тройника, один конец которого соединен с конечным участком факельной линии, а другой - с начальным участком факельной линии, идущей от других скважин куста, соединяемых с байпасными линиями остальных скважин куста, конечный участок факельной линии соединен с вертикальным факелом посредством факельного тройника, установленного на жестком основании, на противоположном конце факельного тройника размещено быстроразъемное соединение, обеспечивающее закачивание в межколонное пространство герметизирующей композиции, на верхнем оголовке вертикального факела размещена факельная горелка.

РИСУНКИ