Патент на изобретение №2399750

(54) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования в нефтяных и газоконденсатных скважинах, расположенных в северных районах. Техническим результатом является компьютерный контроль о наличии в пластах нефти, отказ от применения воды для поднятия нефти на поверхность и подтягивание нефти с отдаленных участков пласта к забою скважины. Способ содержит вакуум-процесс, состоящий в создании в скважине разрежения путем проведения исследования скважины до и после ее обработки вакуумным откачиванием газа, заполнения забоя воздухом. Выполняют микроскопическое исследование на всех горизонтах пластов за счет уменьшения давления в зоне забоя скважины пластов при помощи вертикального перемещения лазерно-электронного прибора, записывают полученную информацию на «флешку» и сохраняют эту запись в электронной форме для переноса в компьютерную программу монитора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и предназначено преимущественно для использования в эксплуатации нефти и газовых скважин, расположенных в северных районах.

Известен способ добычи нефти при помощи созданного вакуума в зоне забоя, депрессии на пласт для интенсивного ее перемещения к скважине за счет значительных перепадов давления [1].

Недостатком известного способа является необходимость создания давления воды для поднятия нефти на поверхность, что приводит к возращению последней в первоначальное пластовое месторождение.

Известен способ закачивания скважины для одновременно-раздельной эксплуатации двух и более пластов, включающий вскрытие пластов перфорацией депрессии для добычи нефти с использованием герметичных насосных, компрессорных труб и кабельного аппарата [2].

Недостатком известного способа является отсутствие визуального контроля о наличии нефти в отдельных пластах во время эксплуатации или ее завершении.

Известен способ добычи нефти при помощи созданного вакуума в зоне забоя скважины, где происходит нагнетание атмосферного воздуха [3].

Недостатком известного способа является то, что атмосферный воздух используется для воспламенения окислителя с необходимостью последующего создания давления воды для поднятия нефти на поверхность.

Целью изобретения является компьютерный контроль о наличии в пластах нефти, отказ от применения воды для поднятия нефти на поверхность и подтягивание нефти с отдельных участков пласта к забою скважины.

Это достигается тем, что способ вакуумной добычи нефти, включающий вакуумирование забоя, заполнение его атмосферным воздухом и газом пластов с нефтью, где скважина, забой и пласты внешне осматриваются до и после их обработки, вакуумным откачиванием атмосферного воздуха, воды и углекислого газа CO₂, электронным прибором с увеличением изображения для его записи в программу и передачу на компьютер внешнего микроскопического осмотра пластов, забоя скважины и внутренних деталей насосно-компрессорных труб, а также в зону забоя вводят перекись водорода.

На фиг.1 приведена общая схема скважины для добычи нефти; фиг.2 – схема осмотра пластов электронно-лазерным аппаратом (микроскопом); на фиг.3 – схема подачи воздуха (газа) в отдаленные пласты скважины; на фиг.4 – вакуум-насос для создания разрежение газа в отдаленных участках пластов и подтягивание нефти к забою скважины.

В скважину, пробуренную на многопластовую залежь, опускают колонну насосно-компрессорных труб 1, вакуумную колонну 2, снабженную клапаном 3 с приводом для герметичного создания атмосферного разрежение газа в диапазоне от 760 до 1·10^-5 мм рт.ст.

В камере 4 установлен нагнетательный обратный клапан 5 и обратно всасывающий клапан 6, сообщающий ее со скважиной. Клапан 5 применяется с целью предотвращения обратного потока нефти с подъемной колоны. Для контроля разрежения (вакуума) в колонне 2 смонтирован вакуумметр 7, установленный впереди вакуум-насоса 8. Вакуум-насос 8 предназначен для откачки газа и представляет собой двух роторный агрегат с быстротой откачки 1500 л/сек остаточным разрежением (не более) 3,8·10^-3 мм рт.ст. Вакуум-насос 8 снабжен вентилями 9 и 10 (фиг.1).

На торцовой нижней части колонны 2 закреплен корпусной кумулятивный перфоратор 11, прижимы 12, имеющий с насосно-компрессорными трубами общую полость, снабженные эластичными манжетами 13 и узлом прижима 12, узел 14 передачи детонации, а на трубе 15 подвешен лазерно-электронный прибор (микроскоп) 16 модели EyeClops BioniCam с 400-приближением, имеющий LCD-дисплей, который обеспечивает демонстрацию в компьютерной программе увеличенную картину пласта, а также имеется USB-флэшка для сохранения визуальной компьютерной информации о наличии нефти в пластах всей скважины.

Вакуумная колонна 2 снабжена трубой 15 и клапаном 17 для подачи атмосферного воздуха и углекислого газа в пласты и зону забоя скважины посредством отверстия 18 (сечение Б-Б). Внешний атмосферный воздух, имеющий накопление дополнительного углекислого газа CO₂ от загрязнения атмосферы, требует очистки. Он в 1,5 раза тяжелее воздуха. Во время закачки этот газ заполняет все пространство с нефтью при подаче его в пласты. Он (CO₂) не горит и не воспламеняется с нефтью. В атмосферном воздухе имеется 20% по объему кислорода, который образует различные соединения с другими химическими элементами. Для активизации нефти в пластах на глубинах более 4 тысяч метров применятся перекись водорода 19, формула химическая – H₂O₂(H-O-O-H). Перекись водорода – непрочное соединение, которое в пластах разлагается на воду и атомарный кислород. При наличии окисления металла раствор перекиси водорода закипает и образуются водяные пары.

Вакуум-насос 8 (см. А-А) состоит из корпуса 20, двух синхронных поршней 21 одинакового профиля, посаженных на вал 22. Труба 16 имеет цилиндрическое устройство 23 для прохода газа в зону забоя скважины и заполнения всех пластов, содержащих нефть.

Способ осуществляется следующим образом.

Вакуум-насос 8 при открытых вакуумных вентилях 9 и 10 через вакуумную колонну 2 откачивает воздух, газы из пластов и насосно-компрессорных труб. Сначала на поверхность поднимается атмосферный воздух, а нефтяные слои в пластах перемещаются в зону забоя под действием углекислого газа, который тяжелее воздуха и не растворяется в нефти и воде. Такое перемещение выполняется на всех горизонтах пластов за счет уменьшения давления в зоне забоя скважины. Разрежение (вакуум) скважины производится длительное время – от одних суток до 20-30 для потягивания(перемещения) нефти из отдаленных участков пластов. Одновременно пласты заполняются углекислым газом с атмосферным воздухом, последней отделяется и обратным вакуумированием (разрежением пластов при помощи вакуумного насоса 8) подается нефть на поверхность, оставляя у нефтяных пластах остатки этого газа, который тяжелее нефти и атмосферного воздуха. Такая подготовка скважины осуществляется в течение 7-15 суток, а за это время нефть из отдаленных пластов перемещается в сторону забоя за счет понижения разрежения.

После обработки скважины вакуумированием, откачивания атмосферного воздуха, воды и углекислого газа выполняется внешний микроскопический осмотр пластов, забоя скважины и внутренних деталей насосно-компрессорных труб. Для этого микроскоп 16 перемещается сверху скважины до забоя, осматривает пласты и отдельные детали, записывает на флешку и сохраняет эти записи в электронной форме для переноса в компьютерную программу монитора.

Компьютерная программа регулирует открытие вентилей 9 и 10, клапана 17, деталей 11, 12, 14, а также вакуум-насоса 8, который вращается от электродвигателя.

Для активизации перемещение нефти в пластах и очистки забоя от смол, парафина и вязких соединений закачивается перекись водорода, которая распадается и выделят тепло и озон. Применение заявленного способа позволяет повысить добычу нефти в два-три раза по сравнению с добычей при помощи давления воды, пара и других средств воздействия на нефтеносные пласты.

Предложений способ прошел лабораторно-экспериментальные испытания и является перспективным для добычи нефти на любых глубинах.

Источники информации

1. Патент США 3011550, кл. 166-55, опубл. 1961.

2. Авт.св. СССР 901477, опубл. 30. 01. 1982, кл. Е21В 43/14.

3. Авт.св. СССР 941549, опубл. 07.07.1982. Бюл. 25.

Формула изобретения

1. Способ вакуумной добычи нефти, содержащий вакуум-процесс, состоящий в создании в скважине разрежения, путем проведения исследования скважины до и после ее обработки, вакуумным откачиванием газа, заполнения забоя воздухом, отличающийся тем, что выполняют микроскопическое исследование на всех горизонтах пластов, за счет уменьшения давления в зоне забоя скважины пластов, при помощи вертикального перемещения лазерно-электронного прибора, записывают полученную информацию на «флешку» и сохраняют эту запись в электронной форме для переноса в компьютерную программу монитора.

2. Способ вакуумной добычи нефти по п.1, отличающийся тем, что воздух закачивают в отдельные пласты для подтягивания нефти к забою с подготовкой скважины в течение 7-15 сут.

РИСУНКИ