Мобильный комплекс для закачки жидкого диоксида углерода в нефтедобывающую скважину

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам по закачке жидкого диоксида углерода в нефтедобывающую скважину. Технический результат - снижение энергетических затрат, исключение риска образования газовых гидратов, интенсификация добычи трудноизвлекаемых запасов высоковязкой нефти. Мобильный комплекс включает устройство приема и хранения жидкого диоксида углерода Оно содержит термостатируемую емкость, контур обратной связи, испаритель, вспомогательный насос и насос высокого давления. При этом устройство содержит систему автоматического контроля и управления давлением в термостатируемой емкости, систему автоматического контроля и управления давлением и температурой в линии нагнетания жидкого диоксида углерода. Имеются автоматические клапаны с электрическими приводами для регулирования потока жидкого диоксида углерода в контуре обратной связи и в линии высокого давления, а также устройство нагрева жидкого диоксида углерода. Последнее размещено в стволе скважины и обеспечивает автоматический контроль и поддерживание температуры рабочего агента на забое не менее критической температуры диоксида углерода Ткр=31,1°C. Для обеспечения в стволе скважины и далее в пласте сверхкритического состояния диоксида углерода для добычи высоковязкой нефти закачку жидкого диоксида углерода проводят при температуре не менее Ткр=31,1°C и давлении не менее Ркр=7,38 МПа. При этом мобильный комплекс дополнительно включает независимую линию закачки в добывающую скважину оторочек жидкой смеси: композиции «Дельта АСПГО» и диметилкарбоната Их закачивают до и после закачки жидкого диоксида углерода. Эти оторочки закачивают с независимой мобильной установки типа ЦА-320, снабженной смесителем компонентов с помощью центробежного насоса и насосом высокого давления до 20 МПа. 1 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к нефтегазовой промышленности, а именно, к устройствам по закачке жидкого диоксида углерода в нефтедобывающую скважину. Техническое решение обеспечивает снижение энергетических затрат, исключение риска образования газовых гидратов, интенсификацию добычи трудноизвлекаемых запасов высоковязкой нефти.

Известна насосная система, описанная в патенте США 7.513.307 от 07.04.2009 г., где предложена система закачки для введения объединенного потока жидкости на водной или углеводородной основе и жидкого диоксида углерода с использованием единственного насоса высокого давления.

Известна автомобильная установка (патент США 7.694.731. от 13.04.2010 г) с насосной системой для закачки жидкого диоксида углерода и различных жидких материалов для обработки скважин, которая включает установленную на грузовике раму с устройством для закачки смеси жидкостей в скважину. На раме установлены две емкости, обвязанные технологическими линиями, снабженные бустерными насосами, при дальнейшем продвижении смесь жидких компонентов поступают в один насос высокого давления при давлении предпочтительно около 4,14 МПа.

Закачка компонентов с помощью указанных известных насосных систем, где используется один насос высокого давления, удобна при одновременной закачке двух компонентов в смеси их. При последовательной закачке реагентов в добывающую скважину, если по технологии закачки нельзя объединить закачиваемые потоки жидкости на водной или углеводородной основе и жидкого

диоксида углерода, целесообразно для ускорения времени закачки использовать две линии насосов высокого давления.

Наиболее близкой по технической сущности является насосная установка для закачки жидкого диоксида углерода, описанная в патенте США 4.212.354. от 15.07.1980 г, с помощью которой диоксид углерода закачивают в нефтяную или газовую скважину. Диоксид углерода транспортируется на скважину в транспортных цистернах при поддержании температуры и давления, достаточных для сохранения диоксида углерода в жидком состоянии. Жидкий диоксид углерода отводится и подкачивается до промежуточного давления бустерным (центробежным) насосом. Чтобы избежать вскипания в линии из-за падения давления при вытекании жидкости, используется контур обратной связи между выходом бустерного насоса и цистерной. Испаритель, расположенный в контуре обратной связи, предназначен для испарения диоксида углерода, закачиваемого обратно в цистерну. Закачиваемое количество диоксида углерода контролируется для поддержания в цистерне достаточного давления, чтобы избежать вскипания в выходной линии. После бустерного насоса оставшаяся часть жидкого диоксида углерода накачивается насосом высокого давления до более высокого давления. Жидкий диоксид углерода высокого давления смешивается с другими жидкостями высокого давления и закачивается в скважину.

Недостатком данной насосной установки является то, что клапан на линии контура обратной связи для поддержки давления в емкости и клапан поддержки давления на линии высокого давления управляются вручную.

Задачей нашего изобретения является создание эффективного мобильного комплекса, содержащего систему автоматического контроля и управления давлением в устройстве приема и хранения жидкого диоксида углерода и давления нагнетания в линии высокого давления, а также систему нагрева

жидкого диоксида углерода в стволе скважины для обеспечения условий технологии закачки диоксида углерода в скважину. При этом обеспечивается автоматический контроль и поддерживание температуры рабочего агента на забое не менее критической температуры диоксида углерода Ткр=31,1°C.

Поставленная задача решается тем, что мобильный комплекс для закачки жидкого диоксида углерода в нефтедобывающую скважину, включающий устройство приема и хранения жидкого диоксида углерода, которое содержит термостатируемую емкость, контур обратной связи, испаритель, вспомогательный насос и насос высокого давления, отличающийся тем, что содержит систему автоматического контроля и управления давлением в термостатируемой емкости, систему автоматического контроля и управления давлением и температурой в линии нагнетания жидкого диоксида углерода, автоматические клапаны с электрическими приводами для регулирования потока жидкого диоксида углерода в контуре обратной связи и в линии высокого давления, а также устройство нагрева жидкого диоксида углерода, размещенное в стволе скважины и обеспечивающее автоматический контроль и поддерживание температуры рабочего агента на забое не менее критической температуры диоксида углерода Ткр=31,1°C, причем для обеспечения в стволе скважины и далее в пласте сверхкритических условий для добычи высоковязкой нефти закачку жидкого диоксида углерода проводят при температуре не менее Ткр=31,1°C и давлении не менее Ркр=7,38 МПа., при этом мобильный комплекс дополнительно включает независимую линию закачки в добывающую скважину оторочек жидкой смеси: композиции «Дельта АСПГО» по ТУ 2415-006-51281692-2007 и диметилкарбоната, закачиваемых до и после закачки жидкого диоксида углерода, причем оторочки вышеуказанной смеси закачивают с независимой мобильной установки типа ЦА-320,

снабженной смесителем компонентов с помощью центробежного насоса и насосом высокого давления до 20 МПа.

Задача повышения эффективности разработки залежей газа и нефти в стадии доразрабоки истощенных и трудноизвлекаемых залежей является одной из актуальных проблем и задач нефтегазодобывающей отрасли в России и других странах.

Способ циклической закачки диоксида углерода используют для интенсификации добычи нефти в стадии доразрабоки истощенных и трудноизвлекаемых залежей. При этом используется одна и та же скважина как в качестве нагнетательной, так и в качестве добывающей.

Термодинамические условия, существующие в некоторых нефтяных пластах, позволяют диоксиду углерода переходить в состояние сверхкритического флюида (СКФ), что обуславливает его преимущества перед другими газовыми агентами, не достигающими данного состояния в пластовых условиях. Это обусловлено сравнительно низкими критическими давлением и температурой диоксида углерода, составляющими, соответственно, Ркр.=7,38 МПа и Ткр.=31,1°C. Благодаря переходу в состояние СКФ, диоксид углерода обеспечивает особенно эффективное снижение вязкости нефти в пластовых условиях.

Для реализации данного процесса разработана схема мобильной насосной установки для закачки жидкого диоксида углерода при условиях, обеспечивающих переход его в состояние сверхкритического флюида в стволе добывающей нефтяной скважины и далее в пласте.

Схема устройства мобильного насосного комплекса для закачки жидкого диоксида углерода и линии закачки оторочек жидкой смеси в нефтедобывающую скважину приведена на фиг. 1.

Технологический процесс газоциклической закачки диоксида углерода в добывающую скважину включает доставку сжиженного диоксида углерода на месторождение посредством специальных автомобильных цистерн 1, в которых поддерживают температуру -18…-27°C и давление 1,5-1,8 МПа. С цистерны жидкий диоксид углерода перекачивают в накопительную емкость 2, снабженную датчиком давления 3, из которой затем закачивают с помощью насосной установки в нефтедобывающую скважину. Насосная установка включает вспомогательный насос 4 и насос высокого давления 5. Насосная установка обеспечивает закачку диоксида углерода с давлением Р=12-20 МПа и температурой более Т>31,1°C на устье скважины.

Для избежания вскипания диоксида углерода в линии из-за падения давления при вытекании жидкого диоксида углерода используют контур обратной связи между накопительной емкостью 2 и линией высокого давления перекачки жидкого диоксида углерода, внутри контура имеется испаритель 6, предназначенный для испарения диоксида углерода, закачиваемого обратно в накопительную емкость 2. Закачиваемое через испаритель количество диоксида углерода контролируют автоматически посредством клапана 7 с электрическим приводом с целью поддержания в накопительной емкости 2 достаточного давления (1,5-1,8 МПа), чтобы избежать вскипания в выходной линии 8. Основную часть жидкого диоксида углерода закачивают насосом высокого давления 5 по линии высокого давления в нефтедобывающую скважину.

Автоматизированный блок управления 9 регулирует поступление в скважину жидкого диоксида углерода с требуемым объемом закачки.

Производительность насоса и объем закачки жидкого диоксида углерода задают и поддерживают автоматически с пульта управления при контроле работы электродвигателя 10, приводящего насос высокого давления, а также

путем управления клапаном 11 с электрическим приводом. Давление в линии регистрируется датчиком 12, данные с которого поступают на блок управления. По истечении заданного времени задвижку 13 перекрывают с одновременным открытием задвижки 14, и с узла приготовления жидкой смеси насосом независимой мобильной установки ЦА-320 15 осуществляют подачу оторочки вышеуказанной смеси в добывающую скважину.

В стволе нефтедобывающей скважины размещают устройство нагрева жидкого диоксида углерода, включающее в себя нагревательный кабель 16 и щит управления нагревом 17, который обеспечивает автоматический контроль температуры рабочего агента на забое не менее критической температуры диоксида углерода Ткр=31,1°C.

Мобильный комплекс дополнительно включает линию закачки 18 в добывающую скважину оторочки вышеуказанной жидкой смеси, закачиваемой до и после закачки жидкого диоксида углерода. Вышеуказанные оторочки закачивают с независимой мобильной насосной установки типа ЦА-320 15, снабженной смесителем компонентов смеси с помощью центробежного насоса, и насосом высокого давления до 20 МПа.

Насосные установки типа ЦА-320 выпускают серийно, например, установки насосные марок УНБ-125×320 и АНЦ-320.

От прототипа заявленный мобильный комплекс отличается наличием блока 9 автоматического контроля и управления давлением в термостатируемой емкости и в линии нагнетания жидкого диоксида углерода высокого давления, автоматических клапанов 7 и 11 с электрическими приводами, посредством которых осуществляют регулирование потока жидкого диоксида углерода в контуре обратной связи и в линии высокого давления соответственно, а также наличием устройства нагрева жидкого диоксида углерода, размещенного в стволе

нефтедобывающей скважины и обеспечивающего автоматический контроль температуры рабочего агента на забое скважины.

Техническим результатом является создание эффективного мобильного комплекса для закачки жидкого диоксида углерода с автоматической системой контроля и управления давлением в термостатируемой емкости и в линии высокого давления, автоматическими клапанами с электрическими приводами для регулирования потока жидкого диоксида углерода в контуре обратной связи и в линии высокого давления, а также имеющей размещенное в стволе добывающей скважины устройство нагрева, имеющее блок автоматического управления нагревом жидкого диоксида углерода. Кроме того, заявленный мобильный комплекс имеет независимую линию закачки вышеуказанных оторочек смеси, закачиваемых до и после закачки жидкого диоксида углерода.

Мобильный комплекс для закачки жидкого диоксида углерода в нефтедобывающую скважину, включающий устройство приема и хранения жидкого диоксида углерода, которое содержит термостатируемую емкость, контур обратной связи, испаритель, вспомогательный насос и насос высокого давления, отличающийся тем, что содержит систему автоматического контроля и управления давлением в термостатируемой емкости, систему автоматического контроля и управления давлением и температурой в линии нагнетания жидкого диоксида углерода, автоматические клапаны с электрическими приводами для регулирования потока жидкого диоксида углерода в контуре обратной связи и в линии высокого давления, а также устройство нагрева жидкого диоксида углерода, размещенное в стволе скважины и обеспечивающее автоматический контроль и поддерживание температуры рабочего агента на забое не менее критической температуры диоксида углерода Ткр=31,1°C, причем для обеспечения в стволе скважины и далее в пласте сверхкритического состояния диоксида углерода для добычи высоковязкой нефти закачку жидкого диоксида углерода проводят при температуре не менее Ткр=31,1°C и давлении не менее Ркр=7,38 МПа, при этом мобильный комплекс дополнительно включает независимую линию закачки в добывающую скважину оторочек жидкой смеси: композиции «Дельта АСПГО» и диметилкарбоната, закачиваемых до и после закачки жидкого диоксида углерода, причем оторочки вышеуказанной смеси закачивают с независимой мобильной установки типа ЦА-320, снабженной смесителем компонентов с помощью центробежного насоса и насосом высокого давления до 20 МПа.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способам, применимым к стволу скважины, проходящему через подземный пласт. Отклоняющая композиция содержит обрабатывающий флюид, содержащий не образующие перемычек волокна и частицы, содержащие разлагаемый материал.

Изобретение относится к композитному материалу и способу его применения в операциях по обработке скважин. Композитный материал для обработки скважины включает агент для модификации поверхности, покрывающий по крайней мере частично твердую частицу и содержащий гидрофобный хвост и якорный фрагмент для фиксации гидрофобного хвоста к твердой частице, где якорным фрагментом является производное органической фосфорсодержащей кислоты и дополнительно, где по меньшей мере одно из следующих условий имеет приоритетное значение: (а) гидрофобный хвост содержит перфорированную группу приведенной структуры, (б) гидрофобный хвост является фторсодержащим остатком, характеризующимся приведенной структурой, (в) агент для модификации поверхности характеризуется приведенной формулой или (г) агент для модификации поверхности выбирают из приведенной группы.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для закачки воды или интенсификации отбора нефти путем кислотной обработки скважин, в частности водным раствором соляной кислоты.

Настоящее изобретение относится к способу обработки и жидкости для обработки для увеличения проницаемости пластов органогенного сланца. Способ обработки включает обработку пласта органогенного сланца жидкостью для обработки.

Настоящее изобретение относится к извлечению подземных ресурсов, таких как нефть, природный газ, сланцевый газ, при использовании гидравлического разрыва пласта. Способ извлечения подземных ресурсов с помощью нагнетания текучей среды, заполняющей рудоподводящий канал, в котором формируют трещины и далее с помощью формирования или роста трещин подземные ресурсы извлекают через трещины, в котором блокирующий гидролиз агент вводят под давлением в текучую среду, чтобы блокировать отклоняющий агент, служащий для временного перекрытия трещин, где блокирующий гидролиз агент представляет собой способную к гидролизу смолу, имеющую температуру стеклования (Tg) более низкую, чем температура окружающей среды извлечения, и способная к гидролизу смола, используемая в качестве блокирующего гидролиз агента, имеет индекс кристаллизации ΔHm не более 70 Дж/г, представленный приведенной расчетной формулой.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при обработке призабойной зоны скважины. Гидравлический вибратор содержит корпус с неподвижно установленным стволом с донным отверстием и золотник, посаженный шариковыми опорами на ствол.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для кислотной обработки призабойной зоны скважины. Устройство для обработки призабойной зоны скважины включает устройство для импульсной закачки жидкости, разрушаемый клапан с резиновым листом, пакер и патрубок с отверстиями и со втулкой, зафиксированной в этом патрубке срезным винтом.

Настоящее изобретение относится к жидкостям для гидроразрыва подземного пласта, используемого при добыче углеводородов из подземной формации. Жидкость для гидроразрыва, содержащая в водной среде ассоциативный полимер и лабильное поверхностно-активное средство - ЛПАВ в количестве, достаточном для снижения или подавления эффекта повышения вязкости, вызванного указанным ассоциативным полимером.

Настоящее изобретение относится к обработке подземного пласта. Способ обработки кремнистого или содержащего оксиды металлов подземного пласта, через который проходит ствол скважины, включающий приготовление водного обрабатывающего флюида, содержащего обрабатывающий агент для модификации поверхности, имеющий якорь, и гидрофобный хвост; и водную среду, содержащую органическую кислоту; закачку водного обрабатывающего флюида в скважину, проходящую через подземный пласт, и связывание обрабатывающего агента для модификации поверхности с поверхностью подземного пласта путем прикрепления якоря к пласту, при этом или (а) якорь представляет собой металл и гидрофобный хвост представляет собой кремнийорганический материал, фторированный углеводород или оба - кремнийорганический материал и фторированный углеводород, или (b) якорь представляет собой производное фосфорорганической кислоты и гидрофобная группа прикреплена к нему, металл якоря представляет собой металл Группы 3, 4, 5 или 6, органическую кислоту выбирают из группы, состоящей из уксусной, муравьиной, лимонной, щавелевой, малоновой, янтарной, яблочной, винной, фталевой, этилендиаминтетрауксусной (EDTA), нитрилотриуксусной, гликолевой, N-гидроксиэтил-N, N', N'-этилендиаминтриуксусной, гидроксиэтилиминодиуксусной, диэтилентриаминпентауксусной, циклогексилендиаминтетрауксусной кислот и их смесей.

Настоящее изобретение относится к способам и системам для получения стабилизированной эмульсии и извлечения углеводородного материала из подземного пласта. Способ извлечения углеводородного материала, включающий: объединение множества амфифильных наночастиц, содержащих углеродное ядро, выбранное из группы, содержащей по меньшей мере один из следующих материалов: углеродные нанотрубки, наноалмазы, графит, графен, оксид графена, фуллерены и луковичные фуллерены, где амфифильные наночастицы включают гидрофильные функциональные группы на поверхности указанного углеродного ядра и гидрофобные функциональные группы на другой поверхности указанного углеродного ядра, с несущей текучей средой, содержащей воду или солевой раствор, с получением суспензии, приведение по меньшей мере одного из подземного пласта или пульпы, содержащей битуминозный песок и воду, в контакт с указанной суспензией с получением эмульсии, стабилизированной амфифильными наночастицами, и извлечение углеводородов из указанной эмульсии, стабилизированной амфифильными наночастицами.

Группа изобретений относится к способам, применимым к стволу скважины, проходящему через подземный пласт. Отклоняющая композиция содержит обрабатывающий флюид, содержащий не образующие перемычек волокна и частицы, содержащие разлагаемый материал.

Изобретение относится к составам для ингибирования образования газовых гидратов по кинетическому механизму в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих воду и гидратообразующие агенты, и может быть использовано в нефтегазовой отрасли для предотвращения образования техногенных газовых гидратов.

Изобретение относится к способу получения суспензии микрофибриллированной целлюлозы. Способ включает cтадии получения водной суспензии волокон природной целлюлозы, введения добавки в суспензию волокон природной целлюлозы, подачи полученной смеси непосредственно в гомогенизатор или флюидизатор и получение суспензии микрофибриллированной целлюлозы.

Группа изобретений относиться к нефтедобыче. Технический результат - уменьшение налипание битума и/или тяжелых нефтяных материалов на металлические поверхности, такие как буровые головки, бурильная колонна, обсадная колонна и тому подобное, хорошая способность к биологическому разложению и низкая токсичность для водных организмов добавки против образования.

Изобретение относится к композитному материалу и способу его применения в операциях по обработке скважин. Композитный материал для обработки скважины включает агент для модификации поверхности, покрывающий по крайней мере частично твердую частицу и содержащий гидрофобный хвост и якорный фрагмент для фиксации гидрофобного хвоста к твердой частице, где якорным фрагментом является производное органической фосфорсодержащей кислоты и дополнительно, где по меньшей мере одно из следующих условий имеет приоритетное значение: (а) гидрофобный хвост содержит перфорированную группу приведенной структуры, (б) гидрофобный хвост является фторсодержащим остатком, характеризующимся приведенной структурой, (в) агент для модификации поверхности характеризуется приведенной формулой или (г) агент для модификации поверхности выбирают из приведенной группы.

Настоящее изобретение относится к способу обработки и жидкости для обработки для увеличения проницаемости пластов органогенного сланца. Способ обработки включает обработку пласта органогенного сланца жидкостью для обработки.

Настоящее изобретение относится к полиоксалатному сополимеру, который содержит главные сложноэфирные звенья оксалата, соединенные вместе подобно прямолинейной цепи, и разветвленные сложноэфирные сополимерные звенья, производные от трехфункционального или более высокофункционального спирта или кислоты, причём разветвленные сложноэфирные сополимерные звенья содержатся в количестве 0,01-1,0% мол.

Изобретение относится к пропантам, используемым при гидроразрыве пласта для стимулирования добычи флюидов из подземных пластов. Пропант, предназначенный для использования в операциях гидроразрыва, включает частицу и покрытие, нанесенное на частицу, образованное из водной композиции покрытия, включающей 2-65 мас.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, и может найти применение при бурении неустойчивых глинистых пород.

Группа изобретений относится к области добычи нефти. Технический результат – повышение эффективности и безопасности способа термокислотной обработки призабойной зоны, регулирование скорости нейтрализации кислоты.

Изобретение относится к области нефте- и газодобычи. Технический результат - увеличение объемов добычи углеводородов за счет увеличения эффективности и результативности операций обработки прискважинной зоны пласта и разглинизации с одновременной экономией материальных и трудовых ресурсов. Кислотный состав для химической обработки и разглинизации прискважинной зоны пласта содержит, мас.%: 36%-ный водный раствор соляной синтетической кислоты 91-94; комплексный реагент Reads 1-5 или ИТПС-011 А 5-7; ингибитор коррозии марки ТН-ИК-2 или Напор КБ 1-2. 3 табл.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам по закачке жидкого диоксида углерода в нефтедобывающую скважину. Технический результат - снижение энергетических затрат, исключение риска образования газовых гидратов, интенсификация добычи трудноизвлекаемых запасов высоковязкой нефти. Мобильный комплекс включает устройство приема и хранения жидкого диоксида углерода Оно содержит термостатируемую емкость, контур обратной связи, испаритель, вспомогательный насос и насос высокого давления. При этом устройство содержит систему автоматического контроля и управления давлением в термостатируемой емкости, систему автоматического контроля и управления давлением и температурой в линии нагнетания жидкого диоксида углерода. Имеются автоматические клапаны с электрическими приводами для регулирования потока жидкого диоксида углерода в контуре обратной связи и в линии высокого давления, а также устройство нагрева жидкого диоксида углерода. Последнее размещено в стволе скважины и обеспечивает автоматический контроль и поддерживание температуры рабочего агента на забое не менее критической температуры диоксида углерода Ткр31,1°C. Для обеспечения в стволе скважины и далее в пласте сверхкритического состояния диоксида углерода для добычи высоковязкой нефти закачку жидкого диоксида углерода проводят при температуре не менее Ткр31,1°C и давлении не менее Ркр7,38 МПа. При этом мобильный комплекс дополнительно включает независимую линию закачки в добывающую скважину оторочек жидкой смеси: композиции «Дельта АСПГО» и диметилкарбоната Их закачивают до и после закачки жидкого диоксида углерода. Эти оторочки закачивают с независимой мобильной установки типа ЦА-320, снабженной смесителем компонентов с помощью центробежного насоса и насосом высокого давления до 20 МПа. 1 ил.

Наверх