УКРЫТИЕ НАД УСТЬЕМ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ
SHELTER ABOVE INJECTION WELL HEAD

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при создании укрытия над устьем нагнетательной скважины.
Известно устройство для обогрева устья скважины, которое содержит теплообменник с рубашкой обогрева и использует природное тепло грунта, находящегося глубже границы промерзания (патент РФ №2076199, кл. Е21В 36/00, опубл. 27.03.1997). Устройство предназначено для предотвращения замерзания скважинной жидкости на устье в зимнее время преимущественно в нагнетательных скважинах.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является устройство для предотвращения замерзания устья нагнетательной скважины, включающее две соосно расположенные трубы, образующие герметичную кольцевую полость с возможностью сообщения в нижней части через перепускные окна с полостью внутренней трубы. Устройство размещено внутри скважины и заполнено закачиваемой в скважину жидкостью, причем внутренняя труба оборудована обратным клапаном, а верхние части кольцевой полости и полости внутренней трубы соединены с наземной частью водовода посредством наклонных патрубков. Наружная труба теплоизолирована до глубины устойчивых положительных температур в грунте (патент РФ №2101467, кл. Е21В 36/00, опубл. 10.01.1998 - прототип).
Известные устройства защищают скважину от замерзания при условии подхода холода по грунту и не учитывают возможности охлаждения скважины и подводящего трубопровода холодом атмосферы.
В предложенном изобретении решается задача предотвращения замерзания скважины и вывода из земли водовода от воздействия атмосферного холода.
Задача решается укрытием над устьем нагнетательной скважины, включающим крышу и стены в виде параллелепипеда с расположением длинных сторон вдоль линии, соединяющей нагнетательную скважину и вывод из земли водовода, дверь в длинной стороне вблизи скважины, настилы вдоль длинных сторон вблизи грунта, сообщение пространства укрытия между настилами с грунтом, систему обогрева, при этом ширина и длина укрытия подобраны исходя из недопущения охлаждения грунта под укрытием до отрицательных температур на глубину сезонного промерзания грунта при условии поддержания положительной температуры внутри укрытия в пределах 6-10°С.
В крыше укрытия выполнен люк, размещенный над нагнетательной скважиной.
Сущность изобретения
Существующие технические решения, направленные на недопущение замерзания устья нагнетательной скважины в зимнее время, направлены на защиту от холода в пределах породы вокруг скважины. В то же время основным источником холода является атмосферный холод, воздействующий на устье скважины, выступающее из земли, на вывод из земли водовода и обвязку устья скважины. Защитить оборудование, выступающее из земли, в полной мере не удается подземной защитой и всякого рода утеплениями и системами локального наземного обогрева. В предложенном изобретении решается задача предотвращения замерзания скважины и вывода из земли водовода от воздействия атмосферного холода. Кроме того, решается задача недопущения промерзания грунта под скважиной и водоводом на глубину сезонного промерзания. Задача решается предложенным укрытием.
На фиг.1 и 2 представлено предложенное укрытие.
Укрытие 1 над устьем нагнетательной скважины 2 включает крышу 3 и стены 4 в виде параллелепипеда с расположением длинной стороны 5 вдоль линии 6, соединяющей нагнетательную скважину 2 и вывод из грунта 7 водовода 8. В длинной стороне 5 в минимальной близости к скважине 2 расположена дверь 9. Вдоль длинных сторон 5 вблизи грунта 7 выполнены настилы 10. Между настилами 10 пространство укрытия 1 сообщено с грунтом 7. Укрытие 1 снабжено системой обогрева 11, питающейся от электрического тока, подаваемого от соседней добывающей скважины (не показана). Внутри укрытия 1 поддерживают положительную температуру порядка 6-10°С посредством датчика температуры 12. Ширина и длина укрытия 1 подобраны экспериментально исходя из недопущения охлаждения грунта под укрытием до отрицательных температур на глубину сезонного промерзания грунта при условии поддержания положительной температуры внутри укрытия в пределах 6-10°С.
В крыше укрытия выполнен люк 13, размещенный над нагнетательной скважиной 2.
Стены 4 и крыша 3 выполнены из материала типа «сэндвич» (наружная - профилированный лист белого цвета, теплоизоляция толщиной 100 мм типа «изоспан» внутренняя - оцинкованный лист) материала.
Укрытие работает следующим образом.
В зимнее время при отрицательных температурах воздуха подают напряжение на систему обогрева 11. Посредством датчика температуры 12 внутри укрытия поддерживают температуру в пределах 6-10°С. Дверь 9 и люк 13 служат для выполнения монтажных работ на скважине 2 и выводе водовода 8. Экспериментально определены размеры укрытия 1 для недопущения промерзания грунта 7 под укрытием 1 на глубину сезонного промерзания. Для условий средней полосы при температуре воздуха в зимнее время -40°С принята глубина промерзания 1,6 м. Для этих условий подобраны размеры укрытия: длина 5 м, ширина 3 м, высота 2,53 м. Стены укрытия установлены без фундамента на грунт 7. За счет сообщения пространства укрытия с грунтом 7 в местах отсутствия настилов 10 обеспечен прогрев грунта 7 теплом укрытия 1. Это тепло распространяется вглубь грунта 7 на глубину сезонного промерзания и предотвращает замерзание скважины 2 и водовода 8. При аномальных снижениях температуры возможно увеличение температуру внутри укрытия 1.
В результате удается предотвратить замерзание нагнетательной скважины и водовода в зимнее время.
Применение предложенного укрытия позволит предотвратить замерзание скважины и вывода из земли водовода.