Способ теплоизоляции нагнетательной колонны в скважине
Союз Совет сник
Социапистичесиик
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 07.05.82. Бюллетень,йк 17 (5l)h%. Кл. Е 21 В 43/24 Ъаударстеепэй камктет СССР (53) УДК 622.245,.. 5(088.8) аа делан кзовретений н открытка Дата опубликования описания 07.05.82 Г. И. Мищенко ",, " ° ° ° (72) Авторы изобретения Л. А. Свиридов v. Научно-производственное объединение по термиче кнмуетода ф добычи нефти Союз термнефть» (7I ) Заявитель (54) CHOCOB ТЕПЛОИЗОЛЙБИИ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ КОЛОННЫ В СКВАЖИНЕ.. с. Изобретение относится к нефтедобы ваюшей промышленности, в частности к тепловым методам добычи нефти. Известен способ теплоизоляции, включающий нанесение теплоиэоляционного слоя на трубы до спуска их в скважи5 ну (13 Недостатками этого способа являются невозможность его применения с увеличением глубин скважин из-за нарутие- . ний слоя при спуске колонн, потери тенте ла в скважине, создающиеся сразу после подачи теплоносителя вследствие линейного удлинения элементов колонны и образования неизолированных зазоров . 15 (разрушение покрытия). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, включающий закачку смеси теплоизоляционного материала с водой в кольцевое пространство скважины и удаление воды из смеси (2J . Недостатки известного способа ааключаются в его низкой эффективности, так как образуется теплоизопяционное покрытие небольшой толщины, необходимость значительных тепловых затрат на выпаривание жидкости-носителя, длительность процесса выпаривания, неравномерность удаления жидкости-носителя и распределения теплоизоляционного материала в кольцевом зазоре стенки обсадной колонны — нагнетательная колонна при большой скорости испарения жид кости-носителя. Цель изобретения - повышение эффективности теплоизоляции путем увеличения слоя теплоизоляционного материала в кольцевом цространстве. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу в качестве теплоизоляционного материала используют ненабухающий в воде или даже не гигро» скопичный материал, а,удаление воды иэ смеси осуществляют путем отфильтровывания на устье скважины и продавки смеси газом через кольцевое пространен. 3 9262 во скважины, а также тем; что подачу газа осуществляют импульсно. На фиг. 1 изображена схема устройства реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения фильтра. Способ теплоизоляционной нагнетательной колонны в скважине может быть осуществлен в устройстве, содержащим фильтрационную перегородку 1 с отверс- !О тиями 2, монтируемую посредством внутренней и наружной, одинаковых по шагу и заходу резьб на муфтах 3 обсадной и 4 нагнетательной 5 колонн. Отверстия 6 в нагнетательной колонне расположены И над клапаном 7, установленным в гнезде ннгнетательйой колонны на одной глубине с пакером или цементным мостом 8, располагаемым выше продуктивного горизонта 9. На устье обсадной колонны zo 10 устанавливается колонная головка 11 с манометром 12 и сливным патрубком. На фиг. 2 и 3 показаны варианты устройства, отличающиеся тем, что они выполнены в форме цилиндрических ка-. мер над устьем скважины. Фильтрационная перегородка 1 с отверстиями 2 в ее стенках выполнена цилиндрической фор-мы, из разьемных элементов (по верти30 кальной - в варианте фиг. 2 и по вертикальной и горизонтальной плоскости - в варианте фиг. 3), что увеличивает площадь отфильтровывания. Колонная головка 11 в вариантах выполнения по фиг. 2 и фиг. 3 является внешней, отделяющей перфорированную головку от атмосферы и сообщающей последнюю с перфорированной головкой еливным патрубком для водоотведения. Зазоры между перфорированной и обрамляющей колонной головками -.15-20 мм. Зазор по контакту фпанцевых соединения с периметром нагнетательной колонны не требует дополнительной герметизации, так как выполняется меньшим размера отверстий в с1 енках перфорированных головок, и по существу выполняет ту же роль. Надустьевое расположение перфорированного элемента в форме головки предопределяет не только возможность 50 излива отделяющейся воды иэ скважины, но и возможность контроля за работой устройства, его профилактику. Способ теплоизоляции осуществляется следующим образом. 55 Смесь теплоизоляционного материала с водой посредством насосов накачивают через нагнетательную колонну 5, отвер50 4 стия 6 над клапаном 7 и мостом или пакером 8, расположенным выше продуктивного пласта 9 в кольцевое пространство скважины. Жидкость-носитель, в данном случае воду, выделяющуюся через фильтрационную перегородку 1 и отвод на колонной головке 11, сбрасывают в мерники или иные емкости, Способ пригоден для заполнения кольцевого пространства скважины теплоизоляционным материалом, не набухающим 1 в воде или даже не гигроскопичным. К таким материалам следует отнести базальтовое волокно (гигроскопичность не более 1%). Весьма соответствует этому . .критерию вермикулит и др. материалы, упомянутые ниже. Существенным для реализации предлагаемого способа является способность материала, заканчиваемого в скважину, не создавать значительного снижения проницаемости при формировании фильтра- . ционного осадка, С этой точки зрения наиболее приемлемы стекловолокно, базальтовое волркно, вермикулит, асбест и т.п. Пульпы этих материалов в водной среде представляют собой нестабипиэированные. системы, характеризующиеся высокими скоростями нестационарной фильтрации. При отфильтровывании воды в процессе закачки смеси теплоизоляционного материала и воды создается наиболее компактное заполнение кольцевого rrpocTpGHcTBB теплоизоляционным материа« лом, т.е. устраняются по высоте пространства линзы (пачки") водной среды, заменяемые собственно теплоизоляцион- ным материалом. Заключительная часть процесса - удаление остаточной воды путем продавки ее газом через кольцевое пространство скважины. Заключительная стадия способа, включающая закачку газа (воздуха), сопровождается вначале продолжением собственно отфильтровывания воды, а затем - выделением из кольцевого пространства аэрированной воды, и в заключении - прак-. тически сухого газа (воздуха). В случае снижения скорости отфильтровывания и сохранения высокого давления на стоянке нагнетательной линии снижают это давление до минимума, на что требуется от 0,5 до 2 мин. Это позволяет нарушить ориентированное, компактное расположение частиц материала.смеси на деталях устройства, Импульсная подача газа эа счет кратковременного -отключения компрессора в 5 9262 целом обеспечивает увеличение скоростн отфильчровывания воды из смеси. По окончании процесса заполнения кольцевого пространства скважины теп» лоизоляционным материалом и.отделения воды специальная головка демонтируется с устья скважины и вместо нее ставится стандартная. Ппя сохранения компактности распределения теплоизоляционного материала в кольцевом простраис вве скважины в стандартную головку вмон тируют йо плоскости ее фланца профилактическую перфорированную перегородку (фиг. 1), Процесс по предлагаемому способу заполнения теплоизоляционным материа-. лом скважины занимает времени не более 2 сут, в то время как при использовании способов с "выпариванием - не менее 7 сут. 20 Формула изобретения 1. Способ теплоизоляции нагнетательной колонны в скважине, включающий закачку смеси теплоиэоляционного материала с водой в кольцевое пространст . во скважины и удаление воды из смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплоизоляции путем увеличения слоя тепло- . изоляционного материала в кольцевом пространстве, в качестве теплоизоляционного материала используют ненабуха ющий в воде материал, а удаление воды из смеси осуществляют путем отфильтровывания на устье скважины и продавки 1 смеси газом через кольцевое пространст» во скважины. 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что подачу газа осуществляют импульсно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Патент ФРГ Ж 1965342, кл. 5 А 43/24, 1977. 2. Патент США % 3664424, кл. 166-303, 1972 (прототип). mnmeabon Составитель Н. Харламова Редактор Г. Волкова Техред М.Рейвес Корректор Г, Решетник Заказ 2921/21 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж/35, Раушская наб, д. 4/5 Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул, Проектная, 4
