способ очистки глубинного насоса и колонны лифтовых труб от отложений

Формула изобретения

Способ очистки глубинного насоса и колонны лифтовых труб от отложений, заключающийся в доставке растворителя на прием глубинного насоса с устья скважины через гибкую износостойкую трубку в межтрубном пространстве, отличающийся тем, что к приему глубинного насоса герметично соединяют контейнер с открытым нижним концом из труб необходимого объема, а гибкую износостойкую трубку герметично вводят в верхнюю часть контейнера в зону приема глубинного насоса, контейнер заполняют растворителем через гибкую износостойкую трубку при закрытом выкиде колонны лифтовых труб на устье скважины, в последующем растворитель из контейнера подают в лифтовые трубы с помощью глубинного насоса при открытом выкиде колонны лифтовых труб, причем допускается доставка растворителя в контейнер при открытом выкиде колонны лифтовых труб при одновременном перемещении растворителя из контейнера в лифтовые трубы с помощью глубинного насоса при условии, что скорость подачи растворителя в контейнер будет не ниже, чем производительность глубинного насоса.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к технологиям внутрискважинной очистки подземного оборудования добывающих скважин от отложений с помощью закачки растворителей и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.

Известен способ доставки растворителя на прием глубинного насоса с помощью бронированного капиллярного шланга по патенту РФ № 2260677 (опубл. 20.09.2005 г.). Недостатком этой технологии является невозможность заполнения глубинного насоса и лифтовых труб чистым растворителем без его разбавления скважинной жидкостью. В то время как для получения максимального растворяющего эффекта от растворителя он должен быть доставлен в зону отложений без разбавления, т.е. в чистом виде.

Известны колтюбинговые технологии /1/, основанные на спуске в лифтовые трубы и межтрубное пространство скважин длинномерных гибких

стальных или армированных трубок малого диаметра для очистки скважины или подъемных труб (НКТ) от асфальтосмолистых и парафинистых отложений (АСПО). Способ имеет два недостатка. Во-первых, технология неприменима в лифтовых трубах с колонной штанг внутри в качестве привода к плунжерному насосу. При использовании гибкой трубы в межтрубном пространстве невозможно доставить в лифтовые трубы с отложениями чистый растворитель в необходимом объеме без потерь, так как определенная часть растворителя под действием силы Архимеда всплывет выше приема глубинного насоса в межтрубном пространстве. Произойдет это из-за разности плотностей растворителей АСПО и скважинной продукции. Подавляющее большинство нефтей месторождений РФ имеют поверхностную плотность в 850-950 кг/м³, а выпускаемые заводами растворители АСПО имеют плотность не более 850 кг/м³.

К примеру органический растворитель ЗАО «Нефтехим» (г.Уфа) марки Сонпар - 5402 имеет плотность 720-820 кг/м³.

Для повышения эффективности очистки глубинного насоса и лифтовых труб от отложений, в частности от АСПО, необходимо обеспечить доставку растворителя в лифтовые трубы через прием глубинного насоса (ГН) в чистом виде без смешения со скважинной жидкостью.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки глубинного насоса и колонны лифтовых труб от отложений путем доставки растворителя на прием глубинного насоса с устья скважины через гибкую износостойкую трубку в межтрубном пространстве дополнительно к приему глубинного насоса герметично соединяют контейнер с открытым нижним концом из труб необходимого объема, гибкую износостойкую трубку герметично вводят в верхнюю часть контейнера в зону приема глубинного насоса, контейнер заполняют растворителем через гибкую износостойкую трубку при закрытом выкиде лифтовых труб на устье скважины. В последующем растворитель из контейнера подают в лифтовые трубы с помощью глубинного насоса при открытом выкиде колонны лифтовых труб, причем допускается доставка растворителя в контейнер при открытом выкиде колонны лифтовых труб при одновременном перемещении растворителя из контейнера в лифтовые трубы с помощью глубинного насоса при условии, что скорость подачи растворителя в контейнер будет не ниже, чем производительность глубинного насоса.

Предложенная технология направлена на то, чтобы на приеме глубинного насоса создать определенный объем чистого растворителя с тем, чтобы заполнить колонну лифтовых труб этим растворителем без смешения со скважинной жидкостью с помощью глубинного насоса скважины.

На фиг.1 дана схема обустройства скважины для проведения очистки глубинного насоса и лифтовых труб от отложений по предлагаемому способу, где

1 - колонна лифтовых труб;

2 - глубинный насос любого типа;

3 - контейнер из труб (НКТ);

4 - трубка для доставки растворителя;

5 - насос для закачки растворителя;

6 - задвижка на выкиде лифтовых труб.

Реализацию способа рассмотрим на примере нефтедобывающей скважины, по которой в колонне лифтовых труб постоянно, со временем, образуются интенсивные отложения из асфальтенов, смол и парафинов (АСПО). Скважина оборудована штанговым глубинным плунжерным насосом на глубине 1000 м, лифтовые трубы представлены НКТ с внутренним диаметром D=62 мм, колонна штанг имеет средний d=21 мм. При появлении в лифтовых трубах АСПО производительность скважины (глубинного насоса) снижается до стабильных 4,8 м³/сут. Для такой скважины необходимо сделать следующее согласно заявленного способа:

1. Глубинный насос 2 после очередного ремонта спускают в скважину на колонне

лифтовых труб 1 вместе с контейнером 3 из НКТ с внутренним диаметром 62 мм и гибкой износостойкой трубкой 4. Контейнер имеет длину 200 м и внутренний объем 604 литра.

2. Появление АСПО со временем в глубинном насосе и лифтовых трубах определяется приемлемым способом: по характеру динамограммы работы насоса, нагрузкам на колонну штанг или другим известным методом. Принимается решение по обработке лифтовых труб растворителем.

3. Глубинный насос останавливают, задвижку 6 закрывают и насосом 5 с поверхности земли по трубке 4 закачивают в верхнюю часть контейнера 3 такой объем растворителя, который равен внутреннему объему контейнера 3, т.е. 0,6 м³. Так как задвижка 6 на устье скважины закрыта, движение жидкости в колонне лифтовых труб 1 при закачке растворителя будет невозможным, поэтому растворитель будет накапливаться в контейнере 3, постепенно выдавливая скважинную жидкость в межтрубное пространство или в продуктивный пласт. Перемещение жидкости из контейнера 3 в межтрубное пространство произойдет без значительного повышения давления в трубке 4 и межтрубном пространстве, так как в верхней части межтрубного пространства, как правило, имеется попутный нефтяной газ, легко сжимаемый на 0,6 м³ без значительного роста давления.

4. На момент обработки суточная производительность скважины (глубинного насоса) равна 4,8 м³ или 200 литров в час. Поэтому для перемещения растворителя из контейнера в колонну лифтовых труб необходимо задвижку 6 открыть и включить в действие глубинный насос на 3 часа (0,6 м³ = 3×200 литров).

5. По окончании 3-х часов глубинный насос останавливают, задвижку 6 на выкиде лифтовых труб закрывают на время, необходимое для выполнения двух процедур:

- растворитель выдерживают в лифтовых трубах, как правило, 2-4 часа - это время t₁ , необходимое для растворения максимально возможного количества отложений (АСПО);

- заполнение контейнера 3 второй порцией растворителя в объеме 0,6 м³ за время t ₂;

6. Дальнейшие действия будут зависеть от производительности насоса 5.

6.1. Если насос 5 имеет малую производительность, к примеру 100 литров/час, то контейнер 3 заполнится в течение t₂=6 часов. Все это время задвижка 6 будет закрыта. Так как t₁<t ₂, то шести часов будет вполне достаточно для максимального растворения АСПО в колонне 1.

6.2. Если насос 5 имеет большую производительность, к примеру 600 литров/час, то контейнер 3 заполнится в течение 1 часа. Этого времени недостаточно для получения максимального эффекта от первой порции растворителя в лифтовых трубах (п.4). Поэтому растворитель будут выдерживать положенное время t₁ (2-4 часа).

6.3. Оптимальным, на наш взгляд, будет совпадение производительностей глубинного насоса 2 и насоса 5, т.е. равными 200 литров/час. Согласно формулы изобретения в таком случае закачку растворителя в контейнер 3 и отбор растворителя из контейнера в лифтовые трубы можно вести одновременно и до тех пор, пока колонна лифтовых труб не заполнится растворителем. Судить об этом можно по характеру проб жидкости из пробоотборника на выкиде лифтовых труб.

Наличие контейнера 3 даже небольшого объема в 200-300 литров позволяет последовательно, в несколько циклов, заполнить колонну лифтовых труб чистым растворителем без смешения со скважинной жидкостью.

Предложенный способ очистки лифтовых труб определяет широкий спектр действий персонала предприятия в зависимости от значимых факторов:

- количества отложений в лифтовых трубах;

- производительности глубинного насоса;

- производительности насоса 5 по закачке растворителя через трубку 4.

Поэтому в формуле изобретения указаны только общие отличительные действия по способу, в совокупности образующие и соответствующие, на наш взгляд, критериям «новизна» и существенное отличие».

Технико-экономическая эффективность от применения заявленного изобретения образуется за счет адресной доставки чистого растворителя в колонну лифтовых труб, повышения степени очистки труб от отложений и, в конечном счете, продления сроков безаварийной эксплуатации добывающих скважин, осложненных образованием отложений в лифтовых трубах.

Источник информации

1. Мини-колтюбинг как он есть / Сергей Каблаш, СЗАО «Фидмаш» // Время колтюбинга. - 2009. - № 29. - С.28-30.