способ закачки в пласт газированной жидкости

Формула изобретения

Способ закачки в пласт газированной жидкости, включающий спуск в скважину концентрично расположенных внутренней и наружной колонн труб, доставку одновременно-раздельно в скважину жидкости и газообразной фазы по колоннам труб, смешение их непосредственно вблизи пласта эжектором и закачку этой газированной жидкости в пласт, отличающийся тем, что внутреннюю колонну труб снизу оснащают ниппелем, а эжектор перед установкой - камерой разряжения с верхними входными, центральным под ниппель и боковыми каналами и спускают в скважину на конце наружной трубы, оснащенной наружным пакером, после чего над пластом устанавливают пакер и спускают внутрь наружной колонны труб внутреннюю колонну труб до герметичного взаимодействия ниппеля с центральным каналом камеры разряжения, а смешение жидкости и газообразной фазы производят в камере разряжения эжектора, подавая по внутренней трубе под давлением через ниппель жидкость, а по наружной через боковые каналы - газ, при этом закачку в пласт газированной жидкости производят за счет напора нагнетаемой газированной жидкости, а величину газирования производят изменением объема камеры разряжения вводом и выводом в нее ниппеля на его длину без извлечения из центрального канала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам закачки в пласт газированной жидкости.

Способ закачки газа в пласт (патент RU № 1538586, Е21В 43/00, опубл. Бюл. № 21 от 15.11.1994 г.), включающий компримирование, подвод к устью скважины, транспорт по самостоятельному каналу скважины и закачку газа в пласт, отличающийся тем, что с целью упрощения технологии закачки газа в пласт при снижении энергоемкости подвод газа к устью и транспорт по самостоятельному каналу скважины осуществляют ниже перфорационных отверстий продуктивного пласта совместно с жидкостью плотностью выше 1,0 т/м³ с последующим отделением газа от жидкости перед закачкой газа в пласт и отводом жидкости по самостоятельному каналу.

Недостатками этого способа являются:

- возможность расслоения эмульсии и выделение газа, интенсивно препятствующего закачке жидкости, то есть создание воздушной пробки, особенно в трубах с малым внутренним проходным сечением;

- возможны срывы потока, связанные с интенсивным выделением газа из жидкости при турбулентном потоке, приводящему к созданию воздушных пробок в трубах;

- высокие энергетические потери из-за нерационального использования (до 40%) способа, связанные с выделением и быстрым подъемом к устью скважины газа из газированной жидкости при закачке в пласт, что ухудшает эффективность использования способа.

Способ закачки в пласт газированной жидкости (а.с. № 1736226, Е21В 43/20, опубл. Бюл. № 5 от 20.02.1996 г.), включающий сжатие жидкой и газообразной фаз, смешивание, подвод к устью скважины, транспорт к забою и закачку в пласт, причем транспорт к забою жидкой и газообразной фаз осуществляют одновременно-раздельно по самостоятельным каналам до их смешения непосредственно вблизи продуктивного пласта, а сжатие жидкой и газообразной фаз происходит под действием столбов жидкой и газообразной фаз в скважине.

Недостатками этого способа являются:

- неконтролируемый процесс смешивания, так как условия в скважине непостоянны;

- высокие энергетические потери из-за нерационального использования (до 50%) способа, связанные с выделением и быстрым подъемом к устью скважины газа из газированной жидкости при закачке в пласт, что ухудшает эффективность использования способа;

- нерегулируемое газирование жидкости, то есть невозможность изменения величины газирования жидкости в процессе ее закачки в пласт.

Технической задачей способа является повышение эффективности использования за счет контролируемого процесса смешивания и снижения потерь при закачке газированной жидкости в пласт, а также возможность регулирования величины газирования жидкости, закачиваемой в пласт.

Поставленная задача решается способом закачки в пласт газированной жидкости, включающим спуск в скважину концентрично расположенных внутренней и наружной колонн труб, доставку одновременно раздельно в скважину жидкости и газообразной фазы по колоннам труб, смешение их непосредственно вблизи пласта эжектором и закачку этой газированной жидкости в пласт

Новым является то, что внутреннюю колонну труб снизу оснащают ниппелем, а эжектор перед установкой - камерой разряжения с верхними входными центральным под ниппель и боковыми каналами и спускают в скважину на конце наружной трубы, оснащенной наружным пакером, после чего над пластом устанавливают пакер и спускают внутрь наружной колонны труб внутреннюю колонну труб до герметичного взаимодействия ниппеля с центральным каналом камеры разряжения, а смешение жидкости и газообразной фазы производят в камере разряжения эжектора, подавая по внутренней трубе под давлением через ниппель жидкость, а по наружной через боковые каналы - газ, при этом закачку в пласт газированной жидкости производят за счет напора нагнетаемой газированной жидкости, а величину газирования производят изменением объема камеры разряжения вводом и выводом в нее ниппеля на его длину без извлечения из центрального канала.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Перед осуществлением способа производят монтаж оборудования в скважине 1 (см. чертеж). С этой целью эжектор 2 перед установкой оснащают камерой разряжения 3, оснащенной верхними входными центральным 4 и боковыми 5 каналами. Далее в скважину 1 спускают наружную колонну труб 6, оснащенную наружным пакером 7, и с размещенным на ее нижнем конце эжектором 2.

Эжектор 2 размещают непосредственно над пластом 8, после чего герметизируют межколонное пространство 9 наружным пакером 7. Далее в наружную колонну труб 6 концентрично спускают внутреннюю колонну труб 10, оснащенную снизу ниппелем 11.

Спуск внутренней колонны труб 10 внутрь наружной колонны труб 6 продолжают до герметичного взаимодействия ниппеля 11 с центральным каналом 4 камеры разряжения 3 эжектора 2.

Далее начинают осуществлять предложенный способ, для этого по наземному трубопроводу 12 под давлением подают жидкость во внутреннюю колонну труб 10, а параллельно с этим по наземному трубопроводу 13 под давлением подают газообразную фазу (газ) в наружную колонну труб 6.

Таким образом, жидкость и газ транспортируются в скважине 1 раздельно по самостоятельным каналам 14 и 15 соответственно, при этом смешение жидкости и газа происходит непосредственно вблизи пласта в эжекторе 2, работающим под действием напора жидкости.

Смешение жидкости и газа производят в камере разряжения 3 эжектора 2, при этом в камеру разряжения 3 эжектора 2 жидкость под давлением поступает по внутренней колонне трубе 10 (по самостоятельному каналу 14) через ниппель 11. В результате в камере разряжения 3 создается пониженное давление за счет высокой скорости потока жидкости, а поскольку параллельно и одновременно с подачей жидкости в камеру разряжения 3 эжектора 2 по наружной колонне труб 6 (по самостоятельному каналу 15) подается газ, то из-за пониженного давления в камере 3 туда из самостоятельного канала 5 через боковые каналы 5 засасывается газ. Благодаря этому в камере разряжения 3 обеспечиваются интенсивное всасывание газа и его последующее перемешивание с жидкостью в раструбе 16 эжектора 2, при этом образуется газированная жидкость.

При прокачке жидкости через эжектор 2 в камере разряжения 3 создается пониженное давление, жидкость под давлением поступает в камеру разрежения 3 по самостоятельному каналу 14 (согласно закону Бернулли),

Из эжектора 2 жидкость попадает сначала в подпакерное пространство 17 скважины 1, а оттуда поступает в пласт 8. Закачку в пласт 8 газированной жидкости производят за счет напора нагнетаемой газированной жидкости.

На практике при закачке газированной жидкости в пласт 8 в зависимости от его физико-химических характеристик возникает необходимость изменения величины (степени) газирования жидкости. Поэтому величину газирования жидкости производят путем изменения объема камеры разряжения 3 эжектора 2 вводом и выводом в нее ниппеля 11 на величину не больше длины L, то есть без извлечения ниппеля 11 из центрального канала 4 эжектора 2.

Изменение степени газирования производят спуско-подъемом внутренней колонны труб 10 с устья скважины 1 относительно наружной колонны труб 6 и эжектора 2, соответственно, на длину не более величины L с одновременной подачей под давлением по самостоятельным каналам 14 и 15 жидкости и газа, соответственно

При подъеме внутренней колонны труб 10 нижний конец ниппеля 11 выходит в центральный канала 5 эжектора 2, тем самым увеличивая объем камеры разряжения 3, что позволяет более интенсивно засасывать газ из ниппеля 11 в камеру разряжения 3 эжектора 2. В результате увеличивается степень газирования жидкости, закачиваемой в пласт 8.

И, наоборот, при спуске ниппель 11 проходит сквозь центральный канал 5 эжектора 2 и размещается в камере разряжения 3 эжектора 2, в связи с чем уменьшается объем камеры разряжения 3 эжектора 2, поэтому газ из ниппеля 11 в камеру разряжения 3 эжектора 2 засасывается менее интенсивно. В результате уменьшается степень газирования жидкости, закачиваемой в пласт 8.

Таким образом, изменяя местоположение нижнего конца ниппеля 11, установленного на нижнем конце внутренней колонны труб 10, регулируют газирование жидкости, закачиваемой в пласт 8, что осуществляется практическим путем.

Контроль степени газирования жидкости в эжекторе 2 ведется с устья скважины по расходу жидкости и газа с помощью любого известного расходомера (не показано).

Наличие пакера 7 обеспечивает повышенное давление в подпакерном пространстве 17, что исключает интенсивное выделение газа из газированной жидкости и снижает неэффективные затраты на газирование жидкости на создание повышенного давления в скважине при закачке газированной жидкости в пласт 8.

Предлагаемый способ закачки в пласт газированной жидкости позволяет повысить эффективность закачки в пласт газированной жидкости за счет контролируемого процесса смешивания жидкости и газа в эжекторе и снижения потерь при закачке газированной жидкости в пласт за счет установки пакера, а также возможность регулирования величины газирования жидкости, закачиваемой в пласт, за счет изменения местоположение нижнего конца ниппеля в камере разряжения эжектора.