способ газлифтной эксплуатации нефтяной скважины

Формула изобретения

1. Способ газлифтной эксплуатации нефтяной скважины, включающий подачу газа в поток добываемой пластовой жидкости и гидрофобизацию внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, отличающийся тем, что гидрофобизацию внутренней поверхности труб осуществляют путем дозированной подачи катионного поверхностно-активного вещества совместно с газом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество поверхностно-активного вещества выбирается из условия обеспечения 0,1 - 1,0%-ной концентрации его в добываемой пластовой жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам газлифтной эксплуатации скважин.

Известен способ газлифтной эксплуатации скважин, включающий подачу в газожидкостный поток пенообразующих поверхностно-активных веществ (ПАВ) [1]. Недостатком способа является то, что подача пенообразующего ПАВ в скважину способствует лишь частичной экономии рабочего агента за счет улучшения диспергирования. Увеличение КПД газлифтного подъемника незначительно ввиду того, что при вводе ПАВ не обеспечивается пристенный газовый слой (снижающий гидравлические сопротивления на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ), т. к. пенообразующие ПАВ, являясь анионоактивными или неионогенными, способствуют гидрофилизации внутренней поверхности НКТ, в то время как гидрофилизация поверхности труб ведет к тому, что при движении газо-жидкостного потока происходит перераспределение движущихся фаз, в результате жидкость движется у стенок труб, а газ в центре подъемных труб.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ газлифтной эксплуатации, заключающийся в подаче газа в поток добываемой жидкости и гидрофобизации внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, при этом внутренняя поверхность насосно-компрессорных труб покрывается эпоксидной смолой [2]. Недостатком способа является то, что он, обеспечивая пристенный газовый слой, не улучшает диспергирования газа в жидкости, в результате чего расход рабочего агента не сокращается, а увеличение КПД подъемника незначительно. Кроме того, недостатком способа является то, что процесс нанесения гидрофобного слоя является трудоемким ввиду того, что требует подъема на поверхность всей колонны насосно-компрессорных труб и нанесения на их внутреннюю поверхность дорогостоящего эпоксидного покрытия. Наряду с этим при транспортировке таких труб и при их спуске в скважину наблюдаются сколы и разрушения нанесенного эпоксидного покрытия.

Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную с низким КПД газлифтного подъемника, высоким расходом рабочего агента и необходимостью проведения трудоемких операций.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличения КПД газлифтного подъемника при одновременном сокращении расхода рабочего агента и исключении трудоемких операций.

Цель достигается тем, что в способе газлифтной эксплуатации скважин, включающем подачу газа в поток пластовой жидкости и гидрофобизацию внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, гидрофобизация насосно-компрессорных труб осуществляется путем дозированной подачи катионного ПАВ совместно с газом. Кроме того, количеств ПАВ выбирается из условия обеспечения 0,1-1,0%-ной концентрации его в пластовой жидкости.

Дозированная подача катионного ПАВ совместно с газом приводит к гидрофобизации внутренней поверхности НКТ с одновременным улучшением растворимости газа в жидкости. В результате при движении газожидкостного потока реализуется такая его структура, при которой газ движется у стенки трубы, а жидкость - в центре потока (т.е. реализуется эффект "газового подшипника"), что способствует значительному снижению гидравлических сопротивлений. Улучшение растворимости газа в жидкости в присутствии катионного ПАВ способствует сокращению расхода рабочего реагента.

В качестве катионного ПАВ в способе можно использовать водо- или нефтерастворимые катионные ПАВ, например карбозолин, катамин, катапин, марвелан и др.

Способ проверен в лабораторных условиях. Опыты проводились на модели газлифтного подъемника, которая представляла собой вертикально установленную стеклянную трубку диаметром 0,02 м и длиной 1,8 м. В качестве модели пластовой жидкости использовалось трансформаторное масло. В нижнюю часть модели одновременно подавались газ (метан) и трансформаторное масло. До подачи газа посредством дозаторного насоса в него дозировался водный раствор катионного ПАВ (катапин А). Эксперимент проводился при различной (по отношению к пластовой жидкости) концентрации ПАВ. При этом давление в нижней части газлифтного подъемника поддерживалось на уровне 30 кПа. В процессе эксперимента производился замер объема вынесенной жидкости V_ж при постоянном расходе газа и удельный расход газа R₀. Аналогичные эксперименты были проведены для прототипа. Результаты приведены в таблице, из которой видно, что применение способа позволяет до 40% увеличить объем вынесенной жидкости (т.е. КПД подъемника) и до 40% сократить удельный расход рабочего агента по сравнению с прототипом.

В промысловых условиях способ реализуется следующим образом. На устье скважины устанавливается 5 - 10 м³ емкость для реагента. На газовой линии устанавливается дозаторный насос, посредством которого в рабочий агент подается раствор катионного ПАВ.

Предлагаемое изобретение существенно отличается от существующих высоким КПД газлифтного подъемника и низким расходом реагента.

Эффект достигается за счет увеличения дебита нефти и сокращения расхода сжатого газа.

Источники информации

1. Г. З. Ибрагимов, Н.И.Хисамутдинов. Справочное пособие по применению химических реагентов при добыче нефти. М.: Недра, 1983, с.29

2. Ч.А.Касум-заде. Повышение эффективности газлифтного подъемника. Кандидатская диссертация. Баку. АзИННЕФТЕХИМ. 1982, с.133-155.