способ предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения

Формула изобретения

Способ предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения, включающий удаление воды, отличающийся тем, что в период плановой остановки закачки воду из труб и задвижек устья удаляют принудительно путем закачки нефти в трубы, включая насосно-компрессорную трубу скважины и подводящую трубу водовода, при этом воду из труб вытесняют нефтью до зоны устойчивых положительных температур грунта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к способу предотвращения замерзания труб устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения.

Известен способ предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения по патенту РФ №2160824, включающий естественную (за счет конвекции) и принудительную (за счет насоса) циркуляцию воды в трубах устья.

Недостатком известного способа является сложность оборудования, используемого для осуществления способа, и обусловленная этим дороговизна и малая надежность способа предотвращения замерзания устья.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению, где устранен вышеуказанный недостаток, является способ, реализуемый при использовании устройства по патенту РФ №2213205. Для предупреждения замерзания устьевого оборудования водонагнетательных скважин при аварийных или плановых остановках согласно описанию патента предусмотрено удаление (слив самотеком) воды из труб и задвижек устья. [Описание патента РФ №2213205, колонка 4, последний абзац.]

Недостатком известного технического решения является то, что устройство применимо в водонагнетательных скважинах, где статический уровень воды в скважине ниже глубины промерзания грунта в зимнее время и возможно удаление воды из труб устья самотеком. В большинстве водонагнетательных скважин статический уровень выше уровня устья (забойное давление выше гидростатического) и удаление воды из труб и задвижек самотеком невозможно, то есть в период плановой остановки закачки устьевое оборудование большинства водонагнетательных подвержено замерзанию, так как трубы и задвижки устья заполнены водой.

Технической задачей предлагаемого изобретения является предотвращение замерзания устья водонагнетательной скважины в периоды плановых остановок закачки воды в режиме циклического заводнения.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе предотвращения замерзания устья водонагнетательной скважины в режиме циклического заводнения, включающем удаление воды, согласно изобретению в период плановой остановки закачки воду из труб и задвижек устья удаляют принудительно путем закачки нефти в трубы, включая насосно-компрессорную трубу скважины и подводящую трубу водовода, при этом воду из труб вытесняют нефтью до зоны устойчивых положительных температур грунта.

Суть предлагаемого изобретения заключается в том, что воду из труб и задвижек устья периодически на время остановок принудительно удаляют (вытесняют) в зону, где грунт имеет положительную температуру. Среднесуточные естественные температуры грунта в зависимости от глубины приведены в таблице [А.В.Деточенко, А.Л.Михеев, М.М.Волков. Спутник газовика. М.: Недра, 1978, с.91, табл.3.11., строка для г.Уфа]. Для вытеснения воды в наземную часть труб устья закачивают нефть, которая обладает следующими свойствами: а) не замерзает при низких температурах; б) легче воды; в) не смешивается с водой. Эти свойства нефти обеспечивают полное удаление воды из труб и задвижек, тем самым предотвращают замерзание наземной и подземной (на глубину 1,5-2 м от поверхности земли) частей труб скважины и водовода.

Пример конкретного исполнения. Предварительно рассчитывают объем нефти, который необходим для удаления воды из наземной части труб устья до зоны положительных температур грунта. При использовании в качестве насосно-компрессорной двухдюймовой трубы с толщиной стенки 5 мм внутренний объем 1 погонного метра составит 3,02 л. Длина насосно-компрессорных труб в скважине от пьедестала до зоны положительных температур - 2 м, а объем нефти составит 2 м×3,02 л=6,04 л. Трубы устья и подводящего водовода имеют внутренний диаметр 114 мм. Объем 1 погонного метра такой трубы равен 7,93 л. При общей длине труб устья и подводящего водовода 12 м, включая заглубленный до зоны положительных температур участок подводящего водовода, внутренний объем труб устья составит 12 м×7,93 л=95,16 л. Общий объем нефти составит 6,04 л+95,16 л=101,2 л или 0,1012 м³. Принимаем 20%-ный запас, учитывающий внутренние объемы задвижек и потери. Тогда объем нефти, необходимый для вытеснения воды из труб устья до зоны положительных температур, составит 0,101×1,2=0,1214 м ³ или округленно 0,122 м³. После плановой остановки закачки воды в трубы и задвижки устья скважины закачивают нефть для принудительного удаления и вытеснения воды по трубам в зону положительных температур грунта. Перед возобновлением закачки воды в скважину нефть из труб устья сливают в резервную емкость для повторного использования при последующих плановых остановках.