Устройство для одновременно-раздельной закачки реагентов в скважину
Устройство может быть использовано при обработке призабойной зоны реагентом с целью интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты, насыщенные высоковязкой парафинистой нефтью. Устройство содержит: твердотопливный нагреватель, содержащий топливный контейнер с решетчатым дном, имеющий отверстия для вывода продуктов сгорания, корпус запального механизма выполненного в виде стакана в днище которого имеется отверстие для потока воздуха для поддержания горения, в котором имеется клапанная пара и обратный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты, баллон, заполненный воспламеняющейся смесью, который срабатывает под действием груза сброшенного сверху и располагается внутри корпуса запального механизма, причем корпус запального механизма имеет отверстия для прохождения через него двух трубок для раздельной подачи исходных компонентов, которые проходят через топливный контейнер и входят через настроенный обратный клапан тангенсально в реактор смешения сверху, который представляет собой цилиндрическую емкость в днище которой имеется переливная трубка для вывода полученного продукта на конце которого имеется настроенный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты.
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к тепло-физико-химической обработке призабойной зоны пласта и может быть использована при обрабатывания призабойной зоны реагентом, получаемого жидкофазным окислением легких углеводородов в пластовых условиях, с целью интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой парафинистой нефтью.
Известна технология обработки призабойной зоны на основе жидкофазного окисления легких углеводородов в ластовых условиях (Б.М.Сучков «Добыча нефти из карбонатных коллекторов» Москва-Ижевск, 2005, с 283-284, 293-294), которая предназначена для интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой парафинистой нефтью. Окисление легких углеводородов С 3-С12 так и их смесей, а также конденсата газоконденсатных месторождений, в пористой среде с участием инициаторов и катализаторов окисления приводит к образованию оксидата, представляющего собой смесь карбонатных кислот, кетонов, спиртов, эфиров с выделением значительного количества тепла, что обеспечивает комплексное воздействие на нефтесодержащий коллектор.
При осуществлении процесса окисления легких углеводородов кислородом воздуха наиболее сложными с технологической точки зрения является операции, связанные с нагнетанием реагентом в пласт. Во избежание возможности образования взрывоопасных смесей в скважине при ОПЗ закачка реагентов производится последовательно. Однако
оптимальной, с точки зрения химического воздействия при обеспечении необходимой безопасности, является одновременно - раздельная закачка легких углеводородов и воздуха с осуществлением интенсивного перемешивания на забое скважины при поступлении в пласт. С этой целью разработана технология приготовления смеси воздуха с легкими углеводородами на основе использования инжектора, устанавливаемого в призабойной зоне скважины. Это устройство позволяет получать непосредственно в призабойной зоне мелкодисперсные смеси двух реагентов при их раздельной транспортировке к забою скважины.
Однако известное устройство имеет недостаток: низкий выход получаемого продукта.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства, позволяющего производить одновременно- раздельную закачку легких углеводородов и воздуха, с высоким выходом продуктов реакции и осуществлением перемешивания на забое скважины при поступлении в пласт.
Поставленная задача решается так, что устройство для одновременно- раздельной закачки реагентов в скважину включающая, две трубки для раздельной подачи исходных компонентов в смеситель, дополнительно содержит твердотопливный нагреватель, содержащий топливный контейнер с решетчатым дном, имеющий отверстия для вывода продуктов сгорания, корпус запального механизма выполненного в виде стакана в днище которого имеется отверстие для потока воздуха для поддержания горения, в котором имеется клапанная пара и обратный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты, баллон, заполненный воспламеняющейся смесью, который срабатывает под действием груза сброшенного сверху и располагается внутри корпуса запального механизма, причем корпус запального механизма имеет отверстия для прохождения через него двух трубок для раздельной подачи исходных компонентов, которые проходят через топливный контейнер и
входят через настроенный обратный клапан тангенсально в реактор смешения сверху, который представляет собой цилиндрическую емкость в днище которой имеется переливная трубка для вывода полученного продукта на конце которого имеется настроенный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты.
Установка содержит (см. фиг 1.) твердотопливный нагреватель 1 содержащий топливный контейнер 3 с отверстиями для вывода продуктов сгорания (см. фиг 3.) и решетчатым дном 19, с трубкой змеевиком 11 и трубкой 12 расположенными внутри, корпус запального механизма 2 выполненный в виде стакана в днище которого имеется канал (А) для подачи запальной жидкости и воздуха в топливный контейнер 3 для поддержания горения, клапан 9, служит для предотвращения возможного распространение обратной ударной волны по колоне НКТ 20 при резком повышении давления в момент воспламенения и защищает запальный механизм от попадания продуктов горения из топливного контейнера 3, также в корпусе выполнены каналы (Б) и (В) (см. фиг 2. - вид сверху) для подвода углеводородного сырья и воздуха в реактор смешения 4, клапанная пара 10 которая служит для предотвращения возможного обратного хода углеводородного сырья и воздуха, реактор смешения 4 представляющий собой цилиндрическую емкость, в внутри которой установлены трубки 15, 16 с тангенсальным выводом и переливная трубка 13, на выходе которой установлен отрегулированный на определенное давление клапан 7, на входе (Г) углеводородного сырья в реактор стоит так же отрегулированный на определенное давление клапан 6. А также установка содержит соединительные муфты 5, 8, трубопроводной обвязки 14 закрепленная клямсами к НКТ 20 и присоединенная к запальному механизму 2. Внутри запального механизма 2 расположен баллон 17 с воспламеняющей смесью. Для ввода нагревателя в действие, в колону НКТ с верху сбрасывается груз 18, в
качестве груза может быть использован любой предмет массой от 0,5 кг до 1 кг и размером который позволяют свободно двигаться внутри колоны НКТ и своим весом и формой способен разбить баллон 17.
В исходном положении рабочий объем контейнера 3 заполнен твердым топливом. Внутри запального механизма расположен баллон 17 с воспламеняющей смесью. Груз 18 установлен в патрубке лубрикатора с задвижкой на устье скважины.
Установка работает следующим образом. В НКТ 20 подают воздух, который через клапан 9 и канал (А) в корпусе 2 попадает в контейнер 3. По трубопроводу 14 канал (Б) прокачивают углеводородное сырье, для того чтобы заполнить змеевик 11. Клапан 6 не позволяет проникнуть углеводородное сырье раньше времени в реактор 4.
Для воспламенения твердого топлива в контейнере 3 открывают задвижку лубрикатора и сбрасывают груз 18. Под действием груза 18 баллон 17 разрушается. Воспламеняющая смесь поступает в рабочую полость контейнера 3 и инициирует горение твердого топлива. В случае резкого повышения давления в момент воспламенения, клапан 9 перекрывают отверстия в корпусе механизма 2, предотвращая возможное распространение ударной волны по колоне НКТ, а продукты сгорания выходят через отверстия (Д) в топливном контейнере.
Для поддержания горения в контейнере 3 продолжается подача воздуха через канал (А).
После инициирования горения, через определенное время начинают одновременно прокачивать углеводородное сырье и воздух по трубопроводам 14. Углеводородное сырье проходит по каналу (Б), а воздух по каналу (В). Проходя через змеевик 11 углеводородное сырье, нагревается до режимной температуры и тангенсально входит по трубке 15 в реактор смешения. Одновременно с этим в реактор смешения входит и воздух по трубке 16. Благодаря тому, что углеводородное сырье подается в нагретом состоянии и в реакторе смешения создано высокое давление,
реакция окисление проходит с высокой скоростью. Продукт реакции накапливается в реакторе смешения до уровня переливной трубки 13, и переливается выходя через клапан 7 канал (Г).
Затрубное пространство изолировано от призабойной зоны пакером, установленным на уровне кровли пласта.
Заявленное устройство надежно в эксплуатации, позволяет при использование получить продукт с высоким выходом с одновременным использованием его для интенсивного и комплексного воздействия на пласт.
Устройство для одновременно-раздельной закачки реагента в скважину, включающее, две трубки для раздельной подачи исходных компонентов и смеситель, отличающееся тем, что устройство содержит твердотопливный нагреватель, содержащий топливный контейнер с решетчатым дном, имеющий отверстия для вывода продуктов сгорания, корпус запального механизма, выполненного в виде стакана, в днище которого имеется отверстие для потока воздуха для поддержания горения, в котором имеются клапанная пара и обратный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты, баллон, заполненный воспламеняющейся смесью, который срабатывает под действием груза, сброшенного сверху, и располагается внутри корпуса запального механизма, причем корпус запального механизма имеет отверстия для прохождения через него двух трубок для раздельной подачи исходных компонентов, которые проходят через топливный контейнер и входят через настроенный обратный клапан тангенциально в реактор смешения сверху, который представляет собой цилиндрическую емкость, в днище которой имеется переливная трубка для вывода полученного продукта, на конце которого имеется настроенный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты.
