УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ГИДРАТНОЙ ПРОБКИ

Полезная модель «Устройство для ликвидации гидратной» (в дальнейшем - устройство) относится к нефтегазовой промышленности, более конкретно - к технике удаления гидратной пробки, образующейся в пространстве между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорными трубами (НКТ), а также в НКТ нефтяных и газовых скважин.
Известны различные способы и устройства для ликвидации гидратных пробок в НКТ: пропаривание пробок горячим водяным паром или горячей водой через трубки и шланги, спускаемые в НКТ; воздействие на пробки различными химическими реагентами, выделяющими тепло и разрывающими химические связи в гидратной пробке; нагрев пробок спускаемыми в НКТ нагревателями различного рода - электрическими, электролитическими, химическими и т.д. (см. например, Хорошилов В.А., Малышев А.Г. Предупреждение и ликвидация гидратных отложений при добыче нефти. М. ВНИИОЭНГ, 1986, Обзорная информация нефтяной промышленности. Серия «Нефтепромысловое дело», Выпуск 15/122). Общим недостатком всех известных способов и устройств для ликвидации гидратных пробок является то, что в зоне воздействия на пробку постепенно накапливается продукция реакции и затрудняет ликвидацию гидратной пробки (ГП).
Частично этот недостаток устранен в известном способе ликвидации ГП в НКТ нефтяных и газовых скважин (см. авт.свид. СССР №1756541, кл. Е21В 37/02, 1992). Прототип включает механическое и гидроструйное воздействие на ГП и содержит силовой агрегат и орган воздействия на ГП. Недостатком прототипа является то, что он обеспечивает удаление небольшого объема ГП и резко снижает производительность при накоплении продуктов ГП в несколько сантиметров высотой вследствие застывания парафиновых составляющих ГП; имеет сложный силовой агрегат.
Целью полезной подели является устранение указанных недостатков и создания эффективного, малозатратного устройства, позволящего удалять ГП с одинаковой производительностью на всем ее протяжении как из пространства между НКТ и эксплуатационной колонной, так и из НКТ, используя минимум оборудования.
Поставленная цель достигается тем, что для удаления ГП используется только гидравлическое воздействие.
Техническая сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что к эксплуатационной колонне на устье скважины, на шпильках, крепится устройство для ликвидации гидратных пробок в нефтяных скважинах (для.ликвидации ГП в НКТ устройство крепится к НКТ) состоящее из тройника, имеющего с одной стороны разрывную мембрану, а с противоположной стороны к мембране силового агрегата для подачи давления в гидратную пробку.
На рисунке 1 представлен разрез нефтегазовой скважины, содержащий эксплуатационную колонну 1, насосно-компрессорные трубы 2, между которыми образовалась гидратная пробка 3, имеющие каверны 7, а также само устройство 4 для ликвидации гидратной пробки, с мембраной 5, подводом давления 6 с силового агрегата.
гп
пол
пол
Устройство работает следующим образом: из силового агрегата 6 давление подается на гидратную пробку 7. При достижении определенного давления Рр мембрана разрушается, приводя резкому снижению давления над ГП. Из-за гидравлического сопротивления в отверстиях полости ГП, стравливание давления из полости происходит медленнее, в результате чего в полости остается на небольшой промежуток времени избыточное давление, направленное на разрыв гидратной пробки. Обозначим время падения давления на ГП через t, время снижения давления в полости ГП через t, давление в полости Р.
Тогда избыток давления в полости гидратной пробки составит:
р
а
р
ΔРр=Р-Р≈Р
где Pa - атмосферное давление
гп
пол
Так как t<t, тогда сила F в полости, направленная в наружу, действуя на внутреннюю площадь полости S, составит:
p
F=P×S
Подбор давления ΔРр зависит от характеристики пластовой жидкости и производится индивидуально для каждой скважины.
Аналогично производится ликвидация гидратной пробки в полости НКТ.
Технико-экономическая или иная эффективность:
Минимальные затраты на ликвидацию гидратной пробки;
Универсальность устройства;
Простата конструкции.