Способ закачки газированной жидкости в пласт

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам закачки в пласт газированной жидкости. Техническим результатом изобретения является снижение значения давления закачки газированной жидкости за счет отсутствия выделения газа из жидкости и обеспечение ламинарного потока газированной жидкости. Сущность изобретения: смешивают газ с жидкостью, транспортируют по самостоятельному каналу скважины газированную жидкость и закачивают ее в пласт. После смешения газа с жидкостью газированную жидкость диспергируют с активным перемешиванием и последующим переводом в ламинарный поток, а транспорт по самостоятельному каналу производят со скоростью, обеспечивающей ламинарный поток газированной жидкости. 1 ил.

 

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

Известен способ закачки в пласт газированной жидкости (патент SU №1736226, Е21В 43/20, 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, при этом с целью сокращения энергозатрат за счет увеличения гидростатического напора столба жидкости и сокращения гидравлических потерь на трение на насосно-компрессорных трубах 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 данного способа являются:

во-первых, дополнительные затраты на параллельный самостоятельный канал;

во-вторых, неконтролируемый процесс смешивания, так как условия в скважине не постоянны.

Наиболее близким по технической сущности является способ закачки газа в пласт (патент RU №1538586, Е21В 43/00, 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:

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

во-вторых, режимы закачки не определены, что приводит к срыву потока в ламинарный режим и интенсивному выделению газа из жидкости, приводящему к созданию воздушных пробок.

Задачей изобретения является снижение значения давления закачки газированной жидкости за счет отсутствия выделения газа из жидкости и обеспечение ламинарного потока газированной жидкости.

Поставленная задача решается способом закачки газированной жидкости в пласт, смешением газа с жидкостью, транспортом по самостоятельному каналу скважины газированной жидкости и закачкой ее в пласт.

Новым является то, что после смешения газа с жидкостью газированную жидкость диспергируют с активным перемешиванием и последующим переводом в ламинарный поток, а транспорт по самостоятельному каналу производят со скоростью, обеспечивающей ламинарный поток газированной жидкости.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Жидкость под давлением при турбулентном режиме течения из трубопровода 1 прокачивается через эжекторный насос 2, в камеру разрежения 3 которого подведен газопровод 4.

В процессе прокачки жидкости через эжекторный насос 2 в камере разрежения 3 происходит всасывание газа из газопровода 4, что исключает необходимость использования компрессора для подачи газа. После этого в раструбе 5 эжекторного насоса 2 происходит смешение газа и жидкости, при этом образуется газированная жидкость, которая попадает в диспергатор 6, где происходит активное перемешивание газированной жидкости и дробление газа в жидкости при турбулентном режиме течения жидкости, что обеспечивает надежное и равномерное перемешивание газа в жидкости и в последующем при транспортировке исключает интенсивное выделение газа из жидкости.

После выхода газированной жидкости из диспергатора 6 она попадает в успокоитель 7, который представляет собой камеру большого объема, что позволяет изменить турбулентный режим течения газированной жидкости на ламинарный и снизить значение давления закачки жидкости.

Из успокоителя 7 газированная жидкость при ламинарном режиме течения попадает в самостоятельный канал 8, который выполнен в виде колонны труб 9, спущенной в скважину 10 и разобщенной пакером 11, при этом скорость перемещения газированной жидкости - V_{газ. жид.} по колонне труб 9 определяется следующим соотношением:

V_ламин.≥V_{газ.жид.}, - где

V_ламин. - скорость движения ламинарного потока газированной жидкости в колонне труб 9;

V_{газ.жид.} - скорость движения газированной жидкости в колонне труб 9.

Из практического опыта для колонны труб 9, состоящей из насосно-компрессорных труб (НКТ) диаметром 73 мм, V_ламин.=1,4 м/с. Таким образом, скорость движения газированной жидкости по колонне труб 9 не должна превышать 1,4 м/с.

Для других типоразмеров колонн труб 9 V_ламин. определяется расчетным путем. Газированная жидкость, перемещаясь по колонне труб 9, попадает сначала в подпакерное пространство 12 скважины 10, а оттуда благодаря пакеру 11, герметично разделяющему ствол скважины 10, через перфорационные отверстия 13 поступает в пласт 14.

Предлагаемый способ позволяет снизить значения давления закачки газированной жидкости за счет отсутствия выделения газа из жидкости, которое обеспечивается ламинарным потоком газированной жидкости. Кроме того, отсутствие интенсивного выделения газа из жидкости исключает образование газовых пробок в процессе закачки газированной жидкости в пласт.

Способ закачки газированной жидкости в пласт, включающий смешение газа с жидкостью, транспорт по самостоятельному каналу скважины газированной жидкости и закачку ее в пласт, отличающийся тем, что после смешения газа с жидкостью газированную жидкость диспергируют с активным перемешиванием и последующим переводом в ламинарный поток, а транспорт по самостоятельному каналу производят со скоростью, обеспечивающей ламинарный поток газированной жидкости.