скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта

Формула изобретения

1. Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта, содержащее нагреватель переменного тока, включающий герметично закрытый токопроводящий цилиндрический корпус с наконечником, частично заполненный солевым, щелочным или кислотным раствором, узел токоввода с токопроводящим кабелем и электронагревательный элемент, выполненный в виде изолированного от корпуса токопроводящего стержня с наконечником, внешняя поверхность которого повторяет форму внутренней поверхности полого герметично закрытого токопроводящего цилиндрического корпуса, при этом наконечник электронагревательного элемента погружен в солевой, щелочной или кислотный раствор, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено электроизолированным от нагревателя переменного тока электродом постоянного тока, оснащенным роликовыми и/или пластинчатыми центраторами, контактирующими с обсадной колонной во время перемещения скважинного электронагревательного устройства вдоль нефтегазосодержащего пласта, при этом электрод выполнен с возможностью подачи на него положительного заряда постоянного тока силой от 10 до 500 А и напряжением от 150 до 800 В.

2. Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта по п.1, отличающееся тем, что электрод постоянного тока размещен над нагревателем переменного тока или под ним.

3. Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта по любому из п.1 или 2, отличающееся тем, что поверхность контактирующих с обсадной колонной роликовых центраторов электрода постоянного тока выполнена гладкой или ребристой.

4. Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта по любому из п.1 или 3, отличающееся тем, что контактирующие с обсадной колонной роликовые центраторы электрода постоянного тока выполнены подпружиненными.

5. Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что контактирующие с обсадной колонной пластинчатые центраторы электрода постоянного тока выполнены пружинящими.

6. Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что количество роликовых и/или пластинчатых центраторов электрода постоянного тока выбрано от 4 до 12.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к скважинным электронагревательным устройствам призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта с целью ее очистки и увеличения производительности отбора нефти и газа из пласта.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности скважинных труб, содержащее нагреватель переменного тока, включающий полый герметично закрытый токопроводящий цилиндрический корпус с наконечником, частично заполненный солевым, щелочным или кислотным раствором, узел токоввода с токопроводящим кабелем и электронагревательный элемент, выполненный в виде изолированного от корпуса токопроводящего стержня с наконечником, внешняя поверхность которого повторяет форму внутренней поверхности полого герметично закрытого токопроводящего цилиндрического корпуса, при этом наконечник электронагревательного элемента погружен в солевой, щелочной или кислотный раствор (см. патент РФ 2087675, МПК Е 21 В 37/00, 1993 г.).

Однако известное устройство для очистки внутренней поверхности скважинных труб не позволяет при своем использовании в достаточной степени добиться высокой эффективности удаления парафиновых и смоляных отложений, не предотвращает их возможное образование в зоне нефтегазосодержащего пласта, не позволяет добиться ликвидации водяных конусов с одновременным увеличением производительности отбора нефти и газа, а также не обладает универсальностью.

В основу изобретения положена задача устранения перечисленных недостатков и создания скважинного электронагревательного устройства призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта, обладающего при своем использовании повышенной универсальностью, высокой эффективностью удаления парафиновых и смоляных отложений, предотвращения их возможного образования в зоне нефтегазосодержащего пласта, а также ликвидации водяных конусов с одновременным увеличением производительности отбора нефти и газа.

Поставленная задача решается тем, что предложено скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта, содержащее нагреватель переменного тока, включающий герметично закрытый токопроводящий цилиндрический корпус с наконечником, частично заполненный солевым, щелочным или кислотным раствором, узел токоввода с токопроводящим кабелем и электронагревательный элемент, выполненный в виде изолированного от корпуса токопроводящего стержня с наконечником, внешняя поверхность которого повторяет форму внутренней поверхности полого герметично закрытого токопроводящего цилиндрического корпуса, при этом наконечник электронагревательного элемента погружен в солевой, щелочной или кислотный раствор, отличительной особенностью которого является то, что оно дополнительно снабжено электроизолированным от нагревателя переменного тока электродом постоянного тока, оснащенным роликовыми и/или пластинчатыми центраторами, контактирующими с обсадной колонной во время перемещения скважинного электронагревательного устройства вдоль нефтегазосодержащего пласта, при этом на электрод подан положительный заряд постоянного тока силой от 10 до 500 А и напряжением от 150 до 800 В. При этом электрод постоянного тока размещен над нагревателем переменного тока или под ним. При этом поверхность контактирующих с обсадной колонной роликовых центраторов электрода постоянного тока выполнена гладкой или ребристой. При этом контактирующие с обсадной колонной роликовые центраторы электрода постоянного тока выполнены подпружиненными. При этом контактирующие с обсадной колонной пластинчатые центраторы электрода постоянного тока выполнены пружинящими. При этом количество роликовых и/или пластинчатых центраторов электрода постоянного тока выбрано от 4 до 12.

В течение длительной экспериментальной эксплуатации предложенного скважинного электронагревательного устройства призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта было установлено, что с использованием всех конструктивных параметров предложенного устройства достигнута его высокая универсальность, высокая эффективность удаления парафиновых и смоляных отложений с предотвращением их возможного образования в зоне нефтегазосодержащего пласта, а также достигнута ликвидация водяных конусов с одновременным увеличением производительности отбора нефти и газа на 38-56%.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где представлен общий вид скважинного электронагревательного устройства призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта. При этом на чертеже показано исполнение устройства, оснащенного как роликовыми, так и пластинчатыми центраторами, а электрод постоянного тока размещен над нагревателем переменного тока.

Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта содержит корпус 1 в виде полого герметично закрытого токопроводящего цилиндра с наконечником 2, частично заполненного солевым, щелочным или кислотным раствором 3, узел токоввода 4 с токоподающим кабелем 5 и электронагревательный элемент, включающий изолированный от корпуса 1 токопроводящий стержень 6 с наконечником 7, внешняя поверхность которого повторяет форму внутренней поверхности полого герметично закрытого токопроводящего цилиндрического корпуса 1, при этом наконечник 7 электронагревательного элемента погружен в солевой, щелочной или кислотный раствор 3. Устройство содержит электрод постоянного тока 8 с электроизоляцией 9 и с роликовыми 10 и/или пластинчатыми 11 центраторами, контактирующими с обсадной колонной во время перемещения скважинного электронагревательного устройство вдоль нефтегазасодержащего пласта. К электроду 8 постоянного тока подведен питающий кабель 12. При этом электрод постоянного тока 8 размещен над нагревателем переменного тока или под ним. Поверхность контактирующих с обсадной колонной роликовых центраторов 10 электрода постоянного тока выполнена гладкой или ребристой, а сами роликовые центраторы 10 электрода постоянного тока выполнены подпружиненными. Контактирующие с обсадной колонной пластинчатые центраторы 11 электрода постоянного тока выполнены пружинящими. Количество роликовых 10 и/или пластинчатых 11 центраторов электрода постоянного тока выбрано от 4 до 12.

Скважинное электронагревательное устройство призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта эксплуатируется следующим образом. Устройство опускается на глубину расположения асфальтосмоляных и парафиновых отложений, и на нагреватель переменного тока подается питающее напряжение через узел токоввода 4 с токоподающего кабеля 5. Под действием переменного электрического тока, протекающего через солевой, щелочной или кислотный раствор 3 между корпусом 1 нагревателя и токопроводящим стержнем 6 с погруженным в солевой, щелочной или кислотный раствор 3 наконечником 7, происходит разогрев раствора 3 и корпуса 1. Под действием тепловыделений нагревателя переменного тока происходит расплавление парафиновых и смоляных отложений и их удаление. Затем на электрод 8 постоянного тока подают положительный заряд, а отрицательный заряд постоянного тока подают на землю или на обсадную колонну. При этом используют следующие параметры постоянного тока, подаваемого на электрод 8: сила тока от 10 до 500 А при напряжении от 150 до 800 В. Под воздействием на продуктивный пласт постоянного электрического поля с подачей на скважинный электрод положительного заряда увеличивается приток нефти и газа из пласта.

Предложенная конструкция скважинного электронагревательного устройства призабойной зоны нефтегазосодержащего пласта изготавливается на стандартном технологическом оборудовании и не требует для своего освоения больших материальных затрат.