УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЯНОЙ ПЛАСТ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может применяться для тепловой обработки скважины при добыче высоковязкой и парафинсодержащей нефти.
Известно устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины по патенту РФ на изобретение №2368760. Изобретение относится к горному делу и может применяться для тепловой обработки продуктивного пласта высоковязкой нефти, восстановления гидравлической связи пласта со скважиной, увеличения нефтеотдачи пластов с высоковязкой нефтью и дебита скважин, а также возобновления эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды, обеспечивает упрощение конструкции и увеличение удельной мощности устройства. Сущность изобретения: устройство включает герметичный корпус нагревателя, являющийся нулевым электродом, частично заполненный водой, центральный токовод, расположенный внутри корпуса и соединенный с фазным электродом, трубчатый изолятор. Согласно изобретению фазный электрод выполнен в виде тонкостенной трубы, расположенной внутри трубчатого изолятора диаметром 0,6-0,8 диаметра корпуса. При этом расстояние от основания корпуса до изолятора принято 0,5-1,5 диаметра корпуса, от верха корпуса - 0,1-0,3 длины корпуса. В нижней части изолятора установлен обратный клапан. Недостатком устройства для тепловой обработки призабойной зоны скважины заключается в необходимости его подключения к источнику энергии.
Известно устройство для импульсно-тепловой обработки призабойной зоны по патенту РФ на изобретение №2296855. Изобретение относится к области эксплуатации нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для обработки призабойной зоны пласта. Обеспечивает повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности импульсно-тепловой обработки непосредственно в зоне расположения продуктивного пласта. Сущность изобретения: устройство содержит воспламенитель и чередующиеся между собой твердотельные генераторы импульсов давления и тепловые генераторы, выполненные в виде единого газогенерирующего стержня, установленного внутри обсадной трубы, снабженной в верхней ее части тепловым экраном. Согласно изобретению внутри обсадной трубы ниже теплового экрана установлено ограничительное кольцо, выполненное с возможностью подвески в обсадной трубе газогенерирующего стержня, генераторы импульсов давления и тепловые генераторы газогенерирующего стержня выполнены разновеликими по диаметру и объединены между собой разъемными соединениями, причем генераторы импульсов давления выполнены с поперечным сечением, большим внутреннего диаметра ограничительного кольца, тепловые генераторы - с поперечным сечением, меньшим внутреннего диаметра ограничительного кольца, а воспламенитель установлен в нижней части газогенерирующего стержня. Недостатком устройства для импульсно-тепловой обработки призабойной зоны является сложность конструкции.
Известно устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины по патенту РФ на изобретение №2282018. 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. Обеспечивает повышение нефтеотдачи пласта за счет увеличения передачи тепловой энергии пара с высокой сухостью (0,8-0,9) в единицу времени в призабойную зону скважины с меньшими потерями и упрощения конструкции. Сущность изобретения: устройство содержит корпус нагревателя, силовой кабель питания, связанный с центральным трубчатым тоководом, диски-электроды с перфорацией, установленные на центральном тоководе и изолированные от корпуса нагревателя, заполненного токопроводящей жидкостью, водоподающую систему, включающую клапаны и отверстия в дополнительном корпусе, соосном с корпусом нагревателя, насосно-компрессорные трубы (НКТ), соединенные с водоподающей трубой с насосом с регулируемым приводом и емкостью с водой, термостойкий пакер, расположенный над дополнительным корпусом, и регулятор напряжения. Согласно изобретению устройство снабжено расположенным под НКТ распределителем. Его внутренняя полость заполнена диэлектрической жидкостью. По его оси установлен узел сопряжения НКТ с трубчатой диэлектрической вставкой и переходником с отверстием, соосным с отверстием трубчатой вставки. Верхняя часть центрального трубчатого токовода соединена с жилами силового кабеля через упомянутый переходник, а корпус нагревателя через дополнительный корпус, промежуточный переходник, распределитель НКТ соединен с заземленной нейтралью питающего трансформатора. Центральный трубчатый токовод с термостойкими изоляторами жестко соединен со всеми дисками-электродами, изолированными от корпуса нагревателя термостойкими изоляторами с отверстиями, расположенными в зонах межэлектродных интервалов. В дополнительном корпусе выполнены выпускные клапаны и выпускные отверстия. Недостатком устройства для тепловой обработки призабойной зоны скважины является наличие силового кабеля, что усложняет его конструкцию.
Известно устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины по патенту РФ на изобретение №2208145. 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. Устройство содержит металлический корпус нагревателя, силовой кабель питания. По оси корпуса размещены диски-электроды с перфорацией, собранные в чередующиеся пары. Верхние диски-электроды соединены с корпусом. Нижние диски-электроды закреплены на токопроводе. В междисковых интервалах токопровода и корпуса размещены термостойкие изоляторы. Корпус нагревателя заполнен токопроводящей жидкостью. Устройство снабжено водоподающей системой, включающей выпускной клапан, расположенный в корпусе, соосном с корпусом нагревателя, насосно-компрессорные трубы и соединенную с ними водоподающую трубу с насосом с регулируемым приводом и емкостью с водой. Термостойкий пакер расположен над корпусом выпускного клапана и регулятором напряжения. В корпусе выпускного клапана имеются отверстия, через которые выходит вода в изолированную термостойким пакером полость продуктивного участка пласта. Устройство обеспечивает восстановление гидравлической связи пласта со скважиной, 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. Недостатком устройства для тепловой обработки призабойной зоны скважины является сложность конструкции.
Известно устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины по патенту РФ на полезную модель №92087. Устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины, содержит 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, отличающееся тем, что оно 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. Недостатком устройства для тепловой обработки призабойной зоны скважины заключается в необходимости его подключения к источнику энергии.
Известно устройство тепловой обработки призабойной зоны скважин - электропарогенератор по патенту РФ на изобретение №2451158. Изобретение относится к горному делу и может применяться для тепловой обработки продуктивного пласта высоковязкой нефти, восстановления гидравлической связи пласта со скважиной, увеличения нефтеотдачи пластов с высоковязкой нефтью и дебита скважин, а также возобновления эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды. Устройство для тепловой обработки призабойной зоны скважины включает электропарогенератор, являющийся нулевым электродом, заполненный водой, центральный изолированный токовод, помещенный внутрь корпуса и соединенный с установленными на нем по высоте один над другим фазными электродами. При этом каждый фазный электрод выполнен в виде многозаходного винта с углом атаки лопастей 20-40°. Причем на внутренней поверхности корпуса расположены отбойные конденсатосъемники в виде стальных колец. Недостатком устройства для тепловой обработки призабойной зоны скважины заключается в необходимости его подключения к источнику энергии.
Известно устройство добычи высоковязкой нефти по патенту РФ на полезную модель №134575. Устройство добычи высоковязкой нефти, включающее греющий элемент, насосно-компрессорные трубы (НКТ) с установленным в них насосом для подъема нефти, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одну капиллярную трубку для доставки химического реагента в заданную точку скважины, дозатор для дозирования химического реагента, штанги, устьевую арматуру, верхний привод, греющий элемент, содержащий греющий кабель, размещенный в заданной точке скважины, станцию управления, выполненную с возможностью одновременного управления подачей химического реагента и нагревом греющего элемента. Недостатком устройства добычи высоковязкой нефти является сложность конструкции.
Известно устройство для нагрева нефтедобывающей скважины по патенту РФ на полезную модель №66778. Устройство для нагрева нефтедобывающей скважины, содержащее нагревательный кабель, насосное и наземное оборудование, отличающееся тем, что насосное оборудование, предназначенное для подъема пластовой жидкости, содержит погружной насос с электродвигателем, а наземное оборудование содержит трансформатор, подающий напряжение на электродвигатель погружного насоса через нагревательный кабель, который одним концом соединен с электродвигателем погружного насоса, а другим концом с трансформатором наземного оборудования. Недостатком устройства для нагрева нефтедобывающей скважины является необходимость подвода к нему электропитания.
Известно забойное устройство для термического воздействия на нефтяные пласты по авторскому свидетельству №259772 (прототип). Забойное устройство для термического воздействия на нефтяные пласты, содержащее корпус и нагревательный элемент, спускаемый в скважину на насосно-компрессорных трубах, отличающееся тем, что с целью повышения надежности работы на любой глубине, оно снабжено расположенной в корпусе вихревой трубой с насадкой, причем корпус устройства, выполнен с каналами для отвода холодного и отработанного горячего потоков воздуха. Недостатком забойного устройства для термического воздействия на нефтяные пласты, является сложность конструкции и низкая надежность.
Задачами создания полезной модели, является повышение надежности устройства для теплового воздействия на нефтяной пласт, а также эффективности его работы.
Решение указанных задач достигнуто за счет того, что устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт, содержит корпус, нагревательный элемент и канал для отвода холодного и отработанного горячего потоков воздуха, спускаемое в скважину на насосно-компрессорных трубах, нагревательный элемент выполнен в виде изогнутой перфорированной тубы, установленной в корпусе на центраторах, внутренняя полость перфорированной трубы снизу закрыта крышкой, причем канал для отвода холодного и отработанного горячего потоков выполнен в виде патрубка, перфорированная труба и патрубок закреплены со смещением от центра в верхней части корпуса, в держателе который зафиксирован сверху резьбовым кольцом, причем внутренняя полость корпуса снизу закрыта заглушкой. Заглушка установлена на резьбе, а на выступающей из корпуса части выполнены отверстия под ключ. Центраторы закреплены на перфорированной трубе сваркой. Отверстия на перфорированной трубе расположены в шахматном порядке. Перфорированная труба и патрубок выполнены из коррозионно-стойкой, жаропрочной стали.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели. Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении устройства для теплового воздействия на нефтяной пласт, применяются известные материалы и технологии.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где показан продольный разрез устройства для теплового воздействия на нефтяной пласт.
Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт, состоит из корпуса 1, нагревательного элемента 2 и канала для отвода холодного и отработанного горячего потоков воздуха 3, устройство спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах, нагревательный элемент 2 выполнен в виде изогнутой перфорированной тубы 4, установленной в корпусе 1 на центраторах 5, внутренняя полость перфорированной трубы 4 снизу закрыта крышкой 6, причем канал для отвода холодного и отработанного горячего потоков воздуха 3, выполнен в виде патрубка 7, перфорированная труба 4 и патрубок 7 закреплены со смещением от центра в верхней части корпуса 1 в держателе 8 который зафиксирован сверху резьбовым кольцом 9, причем внутренняя полость корпуса 1 снизу закрыта заглушкой 10. Заглушка 10 установлена на резьбе, а на выступающей из корпуса части выполнены отверстия под ключ 11. Центраторы 5 закреплены на перфорированной трубе 4 сваркой. Отверстия на перфорированной трубе 4 расположены в шахматном порядке. Перфорированная труба 4 и патрубок 7 выполнены из коррозионно-стойкой, жаропрочной стали.
Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт работает следующим образом. На насосно-компрессорных трубах устройство спускают в скважину. Одну или несколько парогенераторных установок, соединяют трубопроводами высокого давления с устьем скважины. Пар из парогенератора поступает в перфорированную трубу 4 и через ее отверстия нагревает корпус 1. Холодный и отработанный горячий поток воздуха отводится через патрубок 7. Корпус 1 нагревает в скважине добываемый продукт. При этом парафиновые и асфальтосмолистые отложения расплавляются, и появляется возможность их выноса наружу. Прогрев призабойной зоны пласта проводится в течение нескольких суток, для передачи тепла в глубь пласта, после чего в скважину спускают насосное оборудование и продолжают ее эксплуатацию. Использование закрытого кожуха позволяет предотвратить обводнение скважины.
Применение полезной модели позволило:
1. Обеспечить добычу высоковязкой и парафинсодержащей нефти.
2. Повысить эффективность тепловой обработки пласта.
3. Повысить надежность устройства для теплового воздействия на нефтяной пласт.
4. Обеспечить равномерный прогрев всей поверхности устройства.