Конструкция скважины для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород
Реферат: полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение надежности и эффективности добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород. Конструкция скважины для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород включает вертикальный и горизонтальный участки ствола. Верхняя часть вертикального участка ствола расположена в зоне многолетнемерзлых пород, а горизонтальный участок ствола проложен в низкотемпературном нефтяном пласте. Вертикальный участок ствола обсажен направлением, кондуктором, во внутренней полости которого размещена эксплуатационная колонна. Эксплуатационная колонна сложена из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта. Нижняя часть эксплуатационной колонны выполнена в виде хвостовика-фильтра со скважинным фильтром, подвешенным в эксплуатационной колонне с помощью подвесного устройства, во внутренней полости эксплуатационной колонны размещена колонна насосно-компрессорных труб. Колонна насосно-компрессорных труб, выше скважинного фильтра, оборудована циркуляционным клапаном, сливным клапаном, обратным клапаном, электровинтовым насосом, протектором, погружным электродвигателем. Во внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб размещен греющий кабель. На устье скважины размещена колонная головка с установленной фонтанной арматурой и размещен устьевой подогреватель. 1 ил.
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к конструкциям нефтяных скважин для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта, расположенных в зоне повсеместного распространения многолетнемерзлых пород.
На севере Западной Сибири расположены нефтяные залежи высоковязкой нефти. Помимо того, что нефть в этих залежах по своему составу трудно извлекаема, она помимо прочего находится в зоне повсеместного распространения многолетнемерзлых пород, что накладывает на ее добычу дополнительные сложности, связанные с предотвращением растепления мерзлоты и смятием эксплуатационной колонны при замораживании и размораживании мерзлых пород, окружающих скважину. Обычно такие залежи имеют небольшую толщину пласта с подстилающей его подошвенной водой и находящейся выше него газовой шапкой. Поэтому такую вязкую нефть, чаще всего, вытесняют после снижения ее вязкости подогретой водой, закачиваемой в пласт через нагнетательные скважины, а добычу осуществляют через добывающие скважины [Антониади Д.Г. Теория и практика разработки месторождений с высоковязкими нефтями. - Краснодар: Советская Кубань, 2004. - 336 с. ].
Известна конструкция скважины для беспакерной эксплуатации в зоне многолетнемерзлых пород, включающая кондуктор, техническую и эксплуатационную колонны, лифтовую колонну, концентрично установленную в эксплуатационной колонне, с клапаном-отсекателем, управляемым с поверхности, колонную и трубную головки и фонтанную елку с задвижками и угловым штуцером [RU 39644 U1, МПК7 Е21В 43/25, опубл. 10.08.2004].
Недостатком известной конструкции является то, что она не обеспечивает надежность эксплуатации в районах повсеместного распространения многолетнемерзлых пород.
Задачей полезной модели является разработка надежной конструкции добывающей скважины для эффективной добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород.
Технический результат создания полезной модели состоит в повышении надежности конструкции скважины для эффективной добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород.
Технический результат достигается тем, что конструкция скважины для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород включает вертикальный и горизонтальный участки ствола, верхняя часть вертикального участка ствола расположена в зоне многолетнемерзлых пород, а горизонтальный участок ствола проложен в низкотемпературном нефтяном пласте, при этом вертикальный участок ствола обсажен направлением, кондуктором, во внутренней полости которого размещена эксплуатационная колонна диаметром 168 мм, эксплуатационная колонна сложена из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта, нижняя часть эксплуатационной колонны выполнена в виде хвостовика-фильтра диаметром 114 мм.
На фиг. схематично изображена конструкция скважины для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород.
Конструкция скважины для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород включает вертикальный участок ствола 1 и горизонтальный участок ствола 2. Верхняя часть вертикального участка ствола 1 расположена в зоне многолетнемерзлых пород 3, а горизонтальный участок ствола проложен в низкотемпературном нефтяном пласте 4. Вертикальный участок ствола 1 обсажен направлением 5, кондуктором 6. Во внутренней полости кондуктора 6 размещена эксплуатационная колонна 7. Эксплуатационная колонна 7 сложена из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта 4. Нижняя часть эксплуатационной колонны 7 выполнена в виде хвостовика-фильтра 8 со скважинным фильтром 9, подвешенным в эксплуатационной колонне 7 с помощью подвесного устройства 10. Во внутренней полости эксплуатационной колонны 7 размещена колонна насосно-компрессорных труб 11. Колонна насосно-компрессорных
труб 11, выше скважинного фильтра 9, оборудована циркуляционным клапаном 12, сливным клапаном 13, обратным клапаном 14, электровинтовым насосом 15, протектором 16, погружным электродвигателем 17. Во внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб 11 размещен греющий кабель 18. На устье скважины размещена колонная головка 19 с установленной фонтанной арматурой 20 и размещен устьевой подогреватель 21. Фонтанная арматура 20 включает в себя трубную головку 22 и фонтанную елку 23.
Скважину заявляемой конструкции монтируют следующим образом.
В скважину спускают направление 5, для предотвращения обвалов стенок. Затем спускают кондуктор 6, соединяют его с наружной поверхностью колонной головки 19 установленной на устье скважины. Во внутреннюю полость кондуктора 6 спускают эксплуатационную колонну 7, сложенную из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта 4, подвешивают ее на клиновой подвеске (на фиг. не показано), расположенной во внутренней полости колонной головки 19. Во внутреннюю полость эксплуатационной колонны 7 спускают хвостовик-фильтр 8 со скважинным фильтром 9. Затем хвостовик-фильтр 8 подвешивают во внутренней полости эксплуатационной колонны 7 с помощью подвесного устройства 10. На колонную головку 19 устанавливают трубную головку 22 фонтанной арматуры 20. Во внутреннюю полость эксплуатационной колонны 7 и хвостовика-фильтра 8 спускают колонну насосно-компрессорных труб 11, подвешивают ее в трубной головке 22 фонтанной арматуры 20. На трубную головку 22 устанавливают фонтанную елку 23.
Монтаж колонны насосно-компрессорных труб 11 проводят следующим образом.
Во внутреннюю полость эксплуатационной колонны 7 поочередно спускают внутрискважинное оборудование: погружной электродвигатель 17, протектор 16, электровинтовой насос 15, обратный клапан 14, сливной клапан 13, циркуляционный клапан 12 и ряд насосно-компрессорных труб. Все это оборудование образует единую колонну насосно-компрессорных труб 11. Колонну насосно-компрессорных труб 11 подвешивают в трубной головке 22 фонтанной арматуры 20. После этого во внутреннюю полость колонны насосно-компрессорных труб 11 спускают греющий кабель 18.
На устье скважины размещают устьевой подогреватель 21.
Функционально колонна насосно-компрессорных труб 11 предназначена для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта и транспортирования ее на поверхность.
Добычу высоковязкой нефти осуществляют следующим образом.
Через нагнетательную скважину (на фиг. не показано), расположенную параллельно на небольшом расстоянии от добывающей скважины, в низкотемпературный нефтяной пласт 4 закачивают агент, например, подогретого до пластовой температуры полимера или воду. При этом агент своим фронтом вытесняет высоковязкую нефть, придавая ей за счет своей температуры большую текучесть, из зоны низкотемпературного нефтяного пласта 4, расположенной между нагнетательной скважиной и добывающей скважиной. Вытесненная из низкотемпературного нефтяного пласта 4 уже менее высоковязкая нефть поступает в отверстия (на фиг. не показано) скважинного фильтра 9, размещенного на концевых участках хвостовика-фильтра 8, подвешенного с помощью подвесного устройства 10 в эксплуатационной колонне 7. Далее высоковязкая нефть поступает через колонну насосно-компрессорных труб 11 на дневную поверхность механизированным способом, через установленное в ней внутрискважинное оборудование, включающее в себя погружной электродвигатель 17, протектор 16, электровинтовой насос 15, обратный клапан 14, сливной клапан 13, циркуляционный клапан 12, осуществляя тем самым добычу высоковязкой нефти.
Теплоизолированные обсадные трубы, из которых сложена эксплуатационная колонна 7 помимо устранения растепления многолетнемерзлых пород 3, обеспечивают добычу и транспортировку высоковязкой нефти в подогретом состоянии без образования парафиносмолистых отложений и гидратообразований.
Наличие в составе колонны насосно-компрессорных труб 11 внутрискважинного оборудования позволяет реализовать следующие преимущества: циркуляционный клапан 12 обеспечивает сообщение трубного и затрубного пространства при освоении или глушении скважин, а также при проведении других технологических операций; сливной клапан 13 обеспечивает слив скапливающейся в колонне жидкости; обратный клапан 14 предотвращает изменение направления потока жидкости, например, при остановке электровинтового насоса 15; в условиях низкотемпературного нефтяного пласта 4 доставку высоковязкой нефти можно осуществить только с помощью электровинтового насоса 15; протектор 16 обеспечивает гидрозащиту погружного электродвигателя 17, предназначенного для работы электровинтового насоса 15; греющий кабель 18 обеспечивает подогрев транспортируемой по колонне насосно-компрессорных труб 11 высоковязкой нефти, придавая ей необходимую текучесть и предотвращая образование парафиноотложений.
Пример реализации полезной модели.
Пример 
1. В залежи бурится скважина, включающая вертикальный и горизонтальный участок ствола. Верхняя часть вертикального участка ствола расположена в зоне многолетнемерзлых пород, а горизонтальный участок ствола проложен в низкотемпературном нефтяном пласте. Вертикальный участок ствола обсажен направлением, кондуктором, во внутренней полости которого размещена эксплуатационная колонна диаметром 168 мм. Эксплуатационная колонна сложена из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта. Нижняя часть эксплуатационной колонны выполнена в виде хвостовика-фильтра со скважинным фильтром ФС-114, подвешенным в эксплуатационной колонне с помощью подвесного устройства ПХЦ 168/114. Во внутренней полости эксплуатационной колонны размещена колонна насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм. Колонна насосно-компрессорных труб выше скважинного фильтра ФС-114 оборудована циркуляционньм клапаном ЦК-89, сливным клапаном СК-89, обратньм клапаном КО-89, электровинтовым насосом ЭВН-89, протектором П-89, погружным электродвигателем ПЭД-89. Во внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб размещен греющий кабель. На устье скважины размещена колонная головка ОКК 168-219 с установленной на ней фонтанной арматурой АФК6-89/60 и размещен устьевой подогреватель.
Пример 2. В залежи бурится скважина, включающая вертикальный и горизонтальный участок ствола. Верхняя часть вертикального участка ствола расположена в зоне многолетнемерзлых пород, а горизонтальный участок ствола проложен в низкотемпературном нефтяном пласте. Вертикальный участок ствола обсажен направлением, кондуктором, во внутренней полости которого размещена эксплуатационная колонна диаметром 146 мм. Эксплуатационная колонна сложена из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта. Нижняя часть эксплуатационной колонны выполнена в виде хвостовика-фильтра со скважинным фильтром ФС-114, подвешенным в эксплуатационной колонне с помощью подвесного устройства ПХЦ 146/114. Во внутренней полости эксплуатационной колонны размещена колонна насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм. Колонна насосно-компрессорных труб выше скважинного фильтра ФС-114 оборудована циркуляционным клапаном ЦК-73, сливным клапаном СК-73, обратным клапаном КО-73, электровинтовым насосом ЭВН-73, протектором П-73, погружным электродвигателем ПЭД-73. Во внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб размещен греющий кабель. На устье скважины размещена колонная головка ОКК 146-219 с установленной на ней фонтанной арматурой АФК6-89/60 и размещен устьевой подогреватель.
Пример 3. В залежи бурится скважина, включающая вертикальный и горизонтальный участок ствола. Верхняя часть вертикального участка ствола расположена в зоне многолетнемерзлых пород, а горизонтальный участок ствола проложен в низкотемпературном нефтяном пласте. Вертикальный участок ствола обсажен направлением, кондуктором, во внутренней полости которого размещена эксплуатационная колонна диаметром 140 мм. Эксплуатационная колонна сложена из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта. Нижняя часть эксплуатационной колонны выполнена в виде хвостовика-фильтра со скважинным фильтром ФС-114, подвешенным в эксплуатационной колонне с помощью подвесного устройства ПХЦ 140/114. Во внутренней полости эксплуатационной колонны размещена колонна насосно-компрессорных труб диаметром 60 мм. Колонна насосно-компрессорных труб выше скважинного фильтра ФС-114 оборудована циркуляционным клапаном ЦК-60, сливным клапаном СК-60, обратным клапаном КО-60, электровинтовым насосом ЭВН-60, протектором П-60, погружным электродвигателем ПЭД-60. Во внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб размещен греющий кабель. На устье скважины размещена колонная головка ОКК 140-219 с установленной на ней фонтанной арматурой АФК6-60/50 и размещен устьевой подогреватель.
Заявляемая конструкция скважины обеспечивает надежную работу скважины направленную на выполнение функции эффективной добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород.
Конструкция скважины для добычи высоковязкой нефти из низкотемпературного нефтяного пласта в условиях многолетнемерзлых пород, включающая вертикальный и горизонтальный участки ствола, верхняя часть вертикального участка ствола расположена в зоне многолетнемерзлых пород, а горизонтальный участок ствола проложен в низкотемпературном нефтяном пласте, при этом вертикальный участок ствола обсажен направлением, кондуктором, во внутренней полости которого размещена эксплуатационная колонна диаметром 168 мм, эксплуатационная колонна сложена из теплоизолированных обсадных труб до кровли низкотемпературного нефтяного пласта, нижняя часть эксплуатационной колонны выполнена в виде хвостовика-фильтра диаметром 114 мм.
РИСУНКИ
