способ нейтрализации сероводорода в скважине

Формула изобретения

Способ нейтрализации сероводорода в скважине, включающий подготовку композиции нейтрализатора сероводорода и подачу ее в скважину, отличающийся тем, что при работающих скважинах куста композицию смешивают с продукцией одной из работающих скважин куста и подают в затрубное пространство остальных скважин куста в количестве, достаточном для нейтрализации имеющегося в продукции скважин количества сероводорода с возможностью обеспечения химической реакции между нейтрализатором и сероводородом, содержащимся в продукции скважин куста, для обеспечения защиты от коррозии всего оборудования систем добычи нефти, включая подземное оборудование скважин, начиная с их забоя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтяное промышленности и может быть использовано при добыче нефтей, содержащих сероводород.

Добыча нефтей, содержащих сероводород, связана с решением проблем защиты оборудования от коррозии, защиты здоровья обслуживающего персонала и охраны окружающей среды.

Известен способ нейтрализации сероводорода при подготовке нефти на промыслах (Мавлютова М.З., Мамбетова Л.М., Борисов В.П. Повышение эффективности процессов подготовки нефтей на промыслах с применением аммиака. Сб. трудов Башнипинефть. , вып. 72, Уфа. 1985, 128 с.). В систему сбора нефти подается водный раствор аммиака в композиции с ингибитором солеотложений ИСБ-1 и испытаниями подтверждена возможность очистки нефти в процессе обезвоживания от сероводорода. Но продукция скважин состоит из нефти, воды и газа. Сероводород содержится в каждом из компонентов продукции скважин: нефти, воде и газе. Подача нейтрализатора сероводорода в систему, где компоненты продукции скважины уже разделены, не позволяет эффективно нейтрализовать сероводород, содержащийся в каждом из компонентов.

Известно устройство для дозировки реагента в нефтедобывающую скважину (патент РФ N 2127799, МКИ E 21 B 37/06, опубл. 20.03.98), согласно которому реагент, в т. ч. и нейтрализатор сероводорода, подается непосредственно на забой скважины, где все компоненты продукции скважины находятся в однородно смешанном состоянии, соответственно вводимый реагент непосредственно доводится до любого компонента продукции скважины. Недостатком этого устройства является то, что такое устройство требуется для каждой скважины, кроме того, сам дозатор находится в скважине, что усложняет монтаж и эксплуатацию оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ нейтрализации сероводорода в скважине (А. с. N 1460131, МКИ E 21 B 21/14, C 09 K 7/00, опубл. 23.02.89), который заключается в том, что в буровую скважину опускают вторую технологическую колонну и нейтрализатор закачивают в кольцевое пространство между обсадной и технологической колоннами. У башмака дополнительной технологической колонны происходит перемешивание однофазного бурового раствора с нейтрализатором сероводорода и повышается эффективность нейтрализации сероводорода. Однако такой способ недостаточно эффективен при нейтрализации сероводорода в продукции нефтедобывающей скважины, состоящей из трех компонентов: нефти, газа и воды.

Целью предлагаемого технического решения является уменьшение затрат на нейтрализацию сероводорода, повышение надежности технологического процесса по сравнению с известным патентом.

Поставленная цель достигается тем, что в способе нейтрализации сероводорода в скважине, включающем подготовку композиции нейтрализатора сероводорода и подачу ее в скважину, согласно изобретению композицию смешивают с продукцией одной из работающих скважин куста и подают в затрубное пространство остальных скважин куста.

Дополнительное смешение композиции нейтрализатора сероводорода - водного раствора аммиака и ингибитора солеотложений с частью продукции скважины в специальном смесителе обеспечивает хороший контакт композиции с продукцией скважины и более полную нейтрализацию сероводорода.

Подача смеси композиции нейтрализатора сероводорода в затрубное пространство скважины позволяет нейтрализовать сероводород одновременно во всех компонентах продукции скважин до их разделения на нефть, воду и газ.

Предлагаемый способ может быть реализован на установке, приведенной на чертеже.

Установка включает следующие узлы и оборудование: скважины 1, объединенные в куст, технологический блок 2 групповой замерной установки, устройство 3 для дозировки композиции нейтрализатора сероводорода, устройство смесительное 4, выкидные линии скважин 5, сборный коллектор 6, выкидную линию 7, трубопровод 6, коллектор 9 для закачки продукции в затрубное пространство скважин, обратный клапан 10, задвижки 11-16 на трубопроводах. На чертеже показаны только три скважины, а на одном кусте скважин может быть более десяти. Все скважины куста подключаются аналогичным образом, как показано на чертеже.

Способ реализуется следующим образом.

Продукция скважин 1 по выкидным линиям 5 скважин поступает в технологический блок 2 групповой замерной установки, далее продукция скважин по сборному коллектору 6 направляется на пункт подготовки нефти, воды и газа.

Выкидная линия 5 одной из скважин, например крайней правой скважины, перекрывается задвижкой 11, а продукция отправляется по отводной линии 7, через смесительное устройство 4, по трубопроводу 8 и коллектору 9 в затрубное пространство остальных скважин куста. Перед смесителем в отводную линию 7 с помощью устройства 3 подается дозированная композиция нейтрализации сероводорода в количестве, достаточном для нейтрализации имеющегося количества сероводорода в продукции скважин. Количество части продукции скважины, необходимой для смешения с нейтрализатором сероводорода в устройстве 4, может быть изменено степенью открытия или закрытия задвижек 11-16. Смесь нейтрализатора сероводорода с продукцией скважины по трубопроводу 8, с помощью насоси скважины подается в затрубное пространство любой скважины куста в отдельности, в несколько скважин или во все остальные скважины куста одновременно. Вариант такой подачи определяется технологическим регламентом. Имеющиеся задвижки 15, 16 на устье скважин позволяют реализовывать любой вариант подачи нейтрализатора сероводорода.

При подаче нейтрализатора сероводорода в смеси с продукцией одной скважины в затрубное пространство остальных скважин происходит промывка сероводородсодержащего газа в верхней части затрубного пространства, далее смесь проходит слой нефтяной части и доходит до столба воды в скважине. Смесь нейтрализатора сероводорода с частью продукции скважины легко смешивается с продукцией в затрубном пространстве скважины и нейтрализует сероводород, находящийся в газе, нефти и воде. Таким образом, межтрубное пространство скважины служит аппаратом, где максимально эффективным образом происходит химическая реакция между нейтрализатором и сероводородом в продукции скважины. Если в затрубном пространстве химическая реакция не завершается, она продолжается при подъеме продукции по насосно-компрессорной трубе и далее в сборном коллекторе. При этом глубинный насос способствует дополнительному смешению нейтрализатора сероводорода с продукцией скважины, ускорению и более полному завершению химической реакции.

Технологическая обвязка скважин, наличие задвижек 11-16 и обратного клапаны 10 позволяют проводить нейтрализацию сероводорода в продукции скважин как при рабочем состоянии, так и при остановке отдельных скважин.

В качестве смесителя 4 может быть использован любой тип смесителя - гидродинамический, механический и т.д. Наиболее приемлемым является смешение переменным магнитным полем низкой частоты. При этом кроме эффекта смешения появляются дополнительные очень полезные эффекты от намагничивания жидкости, например сильно уменьшается коррозионная активность пластовой воды, извлекаемой из пласта вместе с нефтью.

Подача нейтрализатора сероводорода в смешанном виде с частью продукции скважин позволяет ускорить контакт подаваемого нейтрализатора с сероводородом, содержащимся в продукции скважин и соответственно обеспечивать более полную нейтрализацию сероводорода.

Предлагаемая схема установки позволяет подачей нейтрализатора в одной точке охватить все скважины одного куста и нейтрализовать сероводород с минимальными затратами.

Использование скважины как аппарата, где производится нейтрализация сероводорода, многократно упрощает и удешевляет технологический процесс по сравнению с использованием для этой цели наземных аппаратов. Этому способствует то, что на забое скважины - в точке забора продукции глубинным насосом основная часть газа растворена в жидкости, а вода и нефть в виде эмульсии, т. е. процесс нейтрализации сероводорода во всех трех компонентах продукции скважин происходит одновременно.

Нейтрализация сероводорода в скважине устраняет загрязнение (отравление) воздуха на объектах добычи нефти, начиная с устья скважины, что не удается избежать при нейтрализации сероводорода в наземных аппаратах.

При этом из-за нейтрализации сероводорода, начиная с забоя скважины, достигается защита от коррозии всего оборудования системы добычи нефти, включая подземное оборудование скважин.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет достигнуть поставленной цели - уменьшения затрат и повышения надежности процесса нейтрализации сероводорода, содержащегося в продукции скважин: нефти, газе и воде.