СИСТЕМА ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПРИУСТЬЕВОЙ ЗОНЫ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при освоении и эксплуатации месторождений, расположенных в зоне многолетнемерзлых пород.
Известна конструкция нефтяных и газовых скважин с системой температурной стабилизации грунтов приустьевой зоны [1. МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ПО ИНЖЕНЕРНОМУ МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЮ, посвященной ХХ-летию ООО НПО «Фундаментстройаркос», Тюмень 7-10 ноября 2011]. Система состоит из вертикальных охлаждающих труб (термостабилизаторов), работающих по принципу двухфазного естественно- конвективного устройства и расположенных одним или несколькими осесимметричными контурами вокруг эксплуатационной скважины. Охлаждающие трубы контура закольцованы (связаны между собой общим коллектором) и подключены к общему конденсаторному блоку, который расположен на насыпи кустовой площадки вне пределов зоны проезда обслуживающей техники. Верхние торцы термостабилизаторов, а также все соединительные патрубки между конденсаторным блоком и термостабилизаторами заглублены в грунт и защищены от механических воздействий, возникающих при проезде и установке вблизи устья ремонтной и иной техники, обслуживающей скважину в период ее эксплуатации.
Экспериментальными исследованиями на модели известной системы температурной стабилизации в лабораторных условиях установлено, что основной недостаток известной системы - неустойчивость ее работы, связанная с неконтролируемым перераспределением хладагента между термостабилизаторами, подключенными в один контур. Эффективность работы системы падает из-за переполнения части труб и из-за непопадания жидкой фазы хладагента в другую часть труб.
Известна также система теплоизоляции приустьевой зоны добывающей скважины, включающая установленные непосредственно за направлением скважины в трубках-контейнерах естественно-конвективные охлаждающие трубки малого диаметра с конденсаторами, выведенными на поверхность [2. Патент РФ N 2158353, 7 E21B 36/00, 2000].
Основным недостатком этой системы является то, что она создает существенные помехи работам, проводимым на скважинах в процессе их эксплуатации и ремонта, так как конденсаторы препятствуют свободному подходу людей и техники к скважинам.
Задачей, стоящей перед полезной моделью, является обеспечение возможности беспрепятственной эксплуатации и ремонта скважины при эффективной стабилизация теплового состояния устьевой зоны скважины в многолетнемерзлых породах.
Поставленная цель достигается тем, что в системе термостабилизации (охлаждения грунтов) приустьевой зоны скважин, сооруженных в многолетне-мерзлых породах, состоящей из расположенных вокруг скважины трубок-контейнеров, и размещенных в них термостабилизаторов, конденсаторная часть каждого их них выведена на поверхность за пределами зоны проезда обслуживающей техники (вне рабочей зоны кустовой площадки, на которой расположена скважина).
Сущность системы охлаждения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 показан разрез кустовой площадки со скважиной, а на фиг.2 - вид сверху на Фиг.1.
В приустьевой зоне вокруг скважины 1 размещают вертикальные трубки-контейнеры 2, в которые постоянно или временно устанавливают термостабилизаторы 3 малого диаметра. Конденсаторная часть (конденсатор) 4 каждого термостабилизатора выведена с помощью горизонтального трубопровода. 5 на поверхность за пределами зоны 6 проезда обслуживающей техники по кустовой площадке 7.
Трубки-контейнеры с термостабилизаторами могут быть расположены в один или несколько кольцевых рядов (контуров).
Внутренний кольцевой контур термостабилизаторов 3 располагают непосредственно за трубой направления скважины 1, а внешний кольцевой контур располагают на некотором расстоянии от скважины 1. Это расстояние, а также количество трубок в каждом контуре может быть определено расчетным путем [2].
Вывод (вынос) конденсаторов 4 за пределы рабочей зоны 6, освобождает ее для беспрепятственной работы обслуживающего персонала и техники при проведении исследовательских и ремонтных работ на скважине, а индивидуальность (отсутствие связи общим гидродинамическим контуром) каждого термостабилизатора обеспечивает устойчивость и высокую эффективность работы системы термостабилизации.