Патент на изобретение №2186945
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ С ЗАБОЯ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
(57) Реферат: Изобретение относится к устройствам для удаления жидкости, скапливающейся на забое газовых скважин в период падающей добычи. Устройство содержит герметично закрепленный в соединительном замке колонны лифтовых труб ствол. Этот ствол образует с внутренней стенкой труб глухую полость. Над верхним концом ствола расположен циркуляционный патрубок, образующий с трубой кольцевую полость. Глухая полость разделена полой гильзой на сообщающиеся снизу две полости – внешнюю и внутреннюю. Первая ограничена внутренним диаметром трубы, вторая – наружной поверхностью ствола. В гильзе имеются отверстия, расположенные ниже отверстий, выполненных в стволе, на величину 2d, где d – диаметр отверстий. Устройства устанавливаются равномерно друг от друга в лифтовой колонне труб и позволяют производить диспергацию сопутствующей газовому потоку жидкости за счет дробления жидкости в полости устройства на границе разницы скоростей смещения основного потока с циркуляционным потоком, образованного за счет эжектирования вокруг циркуляционного патрубка, в полости которого происходит соединение потоков. При более низких скоростях потока газа в полости устройства, когда процесс диспергирования становится неэффективным, поднимаемая жидкость начинает стекать пристеночным слоем в глухую полость устройства, разбавляется с раствором ПАВ и вытекает в проточную полость, где подхватывается восходящим потоком газа в пенообразном состоянии, поднимается до следующего устройства, в котором, еще раз разгоняясь в проточной полости устройства, приобретает дополнительный импульс, поэтапно достигая устья скважины. Расширяется диапазон изменяющегося дебита скважин, увеличиваются межремонтные циклы профилактических работ, улучшается стабильность работы скважины. 1 ил. Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к устройствам, обеспечивающим интенсификацию отбора газа из скважин в период падающей добычи за счет принудительного извлечения жидкости с забоя скважины. Известно устройство для удаления жидкости из газовых скважин с помощью равномерно установленных по высоте колонны лифтовых труб полых диспергаторов [1]. Недостатком данного устройства является ограничение скорости потока газа в проточной полости устройства в пределах критической скорости в лифте скважины Vкр.л. Критической лифтовой скоростью потока газа для данного параметра скважины и состояния газа является та минимальная скорость в лифте скважины, которая обеспечивает естественное удаление жидкости с забоя скважины. Известна конструкция устройства по удалению жидкости из скважины с помощью пенообразующего сужающего устройства – сопла, погруженного в слой скважинной жидкости [2]. Недостатком данного устройства является наличие дополнительного оборудования, дозирующего расход ПАВа, и обязательный столб жидкости на зумпфе скважины для погружения в него лифтовой трубы вместе с сужающим устройством. Целью изобретения является снижение порога минимальной скорости потока газа в полости лифта за счет пенообразования удаляемой жидкости. Это достигается тем, что устройства, равномерно расположенные по высоте лифтовой трубы скважины, выполнены в виде сужающих проточных полостей и позволяют, на момент диспергации жидкости, разогнать газовый поток до тех значений скоростей, которые способствуют достижению мелкодисперсионного распыления жидкости, обеспечивающей в этом состоянии по времени преодоление дистанции между устройствами. При более низких скоростях потока газа в полости устройства Vycтp. < Vкр.л., когда жидкость пристеночным слоем по лифтовой трубе стекает в глухую полость устройства и, смешиваясь с ПАВом, вытесняется разбавленной концентрацией в проточную полость устройства, где происходит ее пенообразование восходящим потоком газа. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит колонну лифтовых труб 1, в соединительном замке которых крепится данное устройство, состоящее из ствола 2, образующего со стенкой трубы 1 глухую полость 3. Полость 3 разделена полой гильзой 4 на сообщающиеся снизу полости: внешнюю 5, ограниченную внутренним диаметром трубы 1, и внутреннюю 6, ограниченную наружной поверхностью ствола 2. В верхней части ствола 2 имеются отверстия 7, а в гильзе 4 – отверстия 8, расположенные ниже отверстий 7 на величину 2d, где d – диаметр отверстий. Над верхним концом ствола 2 находится циркуляционный патрубок 9, образующий с лифтовой трубой 1 кольцевую полость 10. В месте крепления ствола 2 с лифтовой трубой 1 герметичность соединения обеспечивается уплотнительными резиновыми кольцами 11. Устройство работает следующим образом. В полость лифтовой трубы 1 с устья скважины насосом подают концентрированный раствор ПАВа расходом, обеспечивающим пристеночное течение раствора в количестве суммы объемов глухой полости всех 3 установленных устройств. Раствор ПАВа, переполняя глухую полость 3 верхнего устройства, стекает через кольцевую полость 6 и отверстия 7 вниз по полости ствола 2 на заполнение следующего устройства, где процесс повторяется вплоть до нижнего устройства. Причем уровень гидравлического сопротивления движения потока ПАВа в полостях 5 и 6 не должен превышать величины h. Пролитый ПАВ на забой скважины удаляется продувкой скважины со скоростью потока выше критической Vкр.л. Затем скважину пускают в работу, и при скорости потока газа в полости устройства Vycтp  Vкр.л. вынос жидкости с забоя скважины происходит за счет ее диспергации на выходе из полости устройства. Дробление жидкости в полости 9 происходит на границе разности скоростей потоков основного и циркуляционного, образованного за счет эжекции через кольцевую полость 10 вокруг патрубка 9.
Образованная дисперсия жидкости поэтапно переносится от устройства к устройству с выносом ее из скважины.
В летний период года, когда дебит скважин падает и скорость потока газа в проточной полости устройства уменьшается до значений Vycтp. < Vкр.л, улавливаемая жидкость с некоторой высоты пристеночным слоем стекает вниз в полость 5, смешивается с ПАВом и разбавленным раствором перетекает через отверстия 8 в полость 6, а затем через отверстия 7 отсасывается восходящим потоком газа в проточную полость 2, где взвешенная капельная жидкость, за счет турбулизации от смешения основного и циркуляционного потоков газа в полости 9, интенсивно пенообразуясь, увлекается потоком газа до следующего устройства. Получая новый импульс пенообразования за счет увеличенной скорости в стволе 2, улавливаемая жидкость поэтапно переносится к устью скважины.
Устройства в хаотичном порядке, но с постепенным уменьшением концентрации ПАВа в глухой полости 3 каждого устройства, в конечном счете, заполняются пластовой водой, и скважина самозадавливается. Установив этот факт, производят повторное заполнение устройства концентрированным ПАВом.
Размер L, определяющий объем глухой полости 3 устройства и время функционирования пенообразования, определяется для каждой скважины отдельно.
Преимуществом предложенного устройства является его универсальность для широкого диапазона изменяющего дебита скважин, а экономическая эффективность обуславливается увеличением межремонтных циклов профилактических работ и увеличением добычи газа за счет стабильной работы скважины.
К тому же полая конструкция устройства позволяет проводить геофизические работы и некоторые виды работ на забое без подъема лифтовых труб.
Используемая литература1. Патент Российской Федерации 2112865. 2. Обзорная информация Министерства газовой промышленности, серия “Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений” вып. 9. М., 1984, с. 13. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.06.2003
Извещение опубликовано: 20.11.2004 БИ: 32/2004
NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение
Извещение опубликовано: 10.09.2006 БИ: 25/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
