УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к горному делу и может применяться для тепловой обработки продуктивного пласта высоковязкой нефти, восстановления гидравлической связи пласта со скважиной, увеличения нефтеотдачи пластов и дебита скважин, а также возобновления эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды.
Известен скважинный генератор теплоты, авторское свидетельство №381726, кл. Е21В 43/24, включающий коаксиальное расположение электродов, к которым подключается постоянный ток. Однако скважинный генератор теплоты не позволяет передать достаточно большие мощности для эффективного воздействия на призабойную зону продуктивного пласта.
Известно электронагревательное устройство тепловой обработки призабойной зоны скважины, патент РФ №2169830, кл. Е21В 36/04 43/24, включающий корпус нагревателя, силовой кабель питания, диски-электроды, установленные на токопроводе, размещенные по оси корпуса. Диски-электроды выполнены с перфорацией и собраны в чередующиеся пары, где верхние диски - электроды соединены с корпусом, а нижние закреплены на токопровод, причем в междисковых интервалах токопровода и корпуса размещены термостойкие изоляторы, а корпус нагревателя заполнен токопроводящей жидкостью до уровня самого верхнего диска - электрода. Недостатками этого устройства является то, что осуществляют поочередный, неодновременный прогрев продуктивного пласта с откачкой нефти и осуществляют прогрев продуктивного пласта устройством в незамкнутом интервале скважины со значительными потерями теплоты по оси скважины выше устройства, что снижает технологические возможности термического воздействия на призабойную зону пласта.
Известно устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины, патент №2208145, кл. Е21В 43/25, 36/04, 43/24, принятой за прототип, включающий металлический корпус нагревателя, силовой кабель питания, диски-электроды, установленные на токопроводе и размещенные по оси корпуса, при этом диски-электроды выполнены с перфорацией и собраны в чередующиеся пары, где верхние диски - электроды соединены с корпусом, а нижние закреплены на токопроводе, причем в междисковых интервалах токопровода и корпуса размещены термостойкие изоляторы, а корпус нагревателя заполнен токопроводящей жидкостью, при этом устройство снабжено водоподающей системой, включающей выпускной клапан, расположенный в корпусе, соосном с корпусом нагревателя, насосно-компрессорные трубы НКТ и соединенную с ними водоподающую трубу с насосом с регулируемым приводом и емкостью с водой, термостойким пакером, расположенным над корпусом выпускного клапана, и регулятором напряжения.
Недостатком этого устройства является также, поочередный, неодновременный прогрев продуктивного пласта с откачкой нефти.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение нефтеотдачи пласта за счет непрерывной передачи тепловой энергии устройством в продуктивный пласт с одновременной откачкой нефти.
Технический результат достигается тем, что устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины, содержащее корпус нагревателя, силовой кабель питания, связанный с центральным трубчатым тоководом, электроды, выполненные в виде дисков с перфорацией, установленные на центральном тоководе и изолированные от корпуса нагревателя, заполненного токопроводящей жидкостью, насосно - компрессорные трубы (НКТ), термостойкий пакер, и регулятор напряжения, согласно изобретению, устройство снабжено винтовым погружным насосом, расположенным в нижней части НКТ и герметичным нагревателем, заполненным токопроводящей жидкостью, соединенным посредством переходника с нижней торцевой частью НКТ, при этом винтовой погружной насос через насосные штанги соединен с приводом на устье скважины.
Устройство тепловой обработки призабойной зоны скважины обеспечивает восстановление гидравлической связи пласта со скважиной при непрерывном нагреве устройством с одновременной откачке ее, увеличение нефтеотдачи пластов с высоковязкой нефтью и дебита скважин, а также возобновление эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды.
Устройство тепловой обработки призабойной зоны скважины поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема устройства, на фиг.2 представлено устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины
Устройство содержит винтовой погружной насос 1, расположенный в нижней части НКТ 2 и герметичный нагреватель 3, заполненный токопроводящей жидкостью, соединенный посредством переходника 4 и распределителя 5, заполненным диэлектрической жидкостью с нижней торцевой частью НКТ 2, при этом винтовой погружной насос 1 через насосные штанги 6 соединен с приводом 7 на устье скважины. Центральный изолированный по всей длине трубчатый токовод 8 соединен с переходником 9, который соединен с жилами силового питающего кабеля 10. Центральнй трубчатый токовод 8 жестко соединен со всеми дисковыми перфорированными электродами 11, между которыми размещены трубчатые термостойкие цилиндрические изоляторы 12 и 13. Термостойкие цилиндрические изоляторы 12 размещены на поверхности центрального трубчатого токовода 8, а термостойкие цилиндрические изоляторы 13, оснащенные отверстиями 14, выполненными в зонах межэлектродных интервалов, размещены на внутренней поверхности корпуса нагревателя 3. Верхняя полость корпуса нагревателя 3, свободная от дисковых перфорированных электродов 11 образует паровую зону 15. Регулируемый привод 16 и регулятор напряжения 17, связывают систему питания с корпусом нагревателя 3. Между корпусом нагревателя 3 и распределителем 5 установлен термостойкий пакер 18, при этом обсадные трубы 19 соединены с заземленной нетралью питающего трансформатора N, а корпус нагревателя 3 через распределитель 5 и НКТ 2 соединен с заземленной нетралью питающего трансформатора N.
Устройство работает следующим образом
После сборки устройства и постановки его в область продуктивного пласта обрабатываемая зона, изолируется термостойким пакером 18. Через регулятор напряжения 17 по силовому питающему кабелю 10 на диски-электроды 11, размещенные в полости корпуса нагревателя 3, заполненного токопроводящей жидкостью 20, подают напряжение частотой 50 Гц, после чего от дисковых перфорированных электродов 11 через жидкость 20 к корпусу нагревателя 3 и отверстия 14 в термостойких цилиндрических изоляторах 12 потечет ток, вызывая нагрев жидкости 20, кипение и образование пара, что в свою очередь приводит к теплообмену между стенкой корпуса нагревателя 3 и внутрискважинной жидкостью. При нагреве внутрискважинной жидкости включается привод 7 винтового погружного насоса 1, вращательный момет при этом к винтовому погружному насосу 1 передается через насосные штанги 6. Таким образом осуществляется транспортирование подогретой с продуктивного пласта с одновременным подогревом внутрискважинной жидкости.
Устройство теплового воздействия на призабойную зону скважин основано на нагреве жидкости в изолированном продуктивном участке скважины на уровне продуктивного пласта. Устройство обеспечивает восстановление гидравлической связи пласта со скважиной, увеличение нефтеотдачи пластов с высоковязкой нефтью, а также возобновление эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды за счет непрерывного нагнетания теплоносителя в пласт при работе погружного насоса.