СКВАЖИННЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ РЕАГЕНТА
DOWNHOLE CONTAINER FOR REAGENT BATCHING

Изобретение относится к скважинным контейнерам с твердым реагентом, предназначенным для предупреждения отложения солей на погружном оборудовании.
Известны скважинные контейнеры для обработки пластовой жидкости в виде цилиндрической секции, имеющей вверху ряды радиальных или ориентированных под углом к оси отверстий, которая заполнена ниже отверстий сыпучим твердым реагентом с возможностью движения скважинной жидкости через реагент и отверстия (патенты №2165009 РФ, Е21В 37/06, 1999; №2382177 РФ, Е21В 37/06, 2010).
Недостатком описанных скважинных контейнеров является ограниченная продолжительность работы, поскольку сыпучий реагент имеет большую поверхность контакта с пластовой жидкостью, по которой происходит его растворение.
Известен скважинный контейнер для подачи реагента, содержащий цилиндрические секции с реагентом, у которых верхний торец перекрыт крышкой с дозатором, а нижний торец - заглушкой, и соединяющие секции муфты с камерами смешения, имеющие входные и выходные отверстия (патент №2472922 РФ, Е21В 37/06, 2013).
Недостатком скважинного контейнера является неравномерная скорость дозирования, зависящая от состояния поверхностного слоя порошкообразного реагента, который с течением времени обволакивается нефтью и покрывается дисперсными частицами из пластовой жидкости.
Известен скважинный контейнер для подачи реагента, содержащий заполненные реагентом цилиндрические секции, оснащенные на нижнем торце заглушкой, а на верхнем торце - крышкой с дозатором, и снабженные центральной трубкой с перфорированным нижним концом и выведенным в дополнительное отверстие в крышке верхним концом, и соединительные муфты с входными и выходными отверстиями в стенке (патент №141232 РФ, Е21В 37/06, 2014).
Известен также скважинный контейнер для подачи реагента в виде цилиндрической секции с перфорациями вверху, заполненной порошкообразным реагентом ниже уровня перфораций с образованием свободной полости и снабженной нижней крышкой и верхней крышкой с центральным отверстием, перекрытым снаружи дозатором, а со стороны свободной полости - рукавным фильтром, и установленной на секции муфты с отверстиями (патент №2502860 РФ, Е21В 37/06, 2013).
Общий недостаток описанных скважинных контейнеров состоит в их необоснованно сложной конструкции, а также в низкой технологичности изготовления.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является скважинный контейнер для дозирования реагента в виде соединенных муфтами цилиндрических секций, заполненных реагентом и имеющих по торцам камеры смешения, отделенные от реагента дозирующими сеточными фильтрами и гидравлически соединенные со скважиной через отверстия (патент №2386791 РФ, Е21В 37/06, 2008).
Недостаток принятого за прототип скважинного контейнера заключается в том, что количество реагента, поступающего из камер смешения в скважину, со временем снижается. Это обусловлено уменьшением усилия продавливания реагента через нижний дозирующий фильтр вследствие понижения столба реагента. Кроме того, к недостаткам следует отнести вероятность перекрытия пор верхнего дозирующего фильтра мелкодисперсными частицами из пластовой жидкости, а также сложность конструкции контейнера.
Настоящее изобретение решает задачу повышения надежности скважинного контейнера за счет упрощения конструкции и стабилизации дозирования реагента в пластовую жидкость.
Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном контейнере для подачи реагента в виде соединенных муфтами цилиндрических секций с реагентом, имеющих камеру смешения, отделенную от реагента проницаемой перегородкой и снабженную отверстиями для соединения со скважиной, согласно изобретению проницаемая перегородка ориентирована вдоль оси секции.
На фиг. 1 схематично изображен заявляемый контейнер для подачи реагента, общий вид, разрез; на фиг. 2 - проницаемая перегородка выпуклой формы.
Скважинный контейнер для дозирования реагента содержит соединенные муфтами 2 цилиндрические секции 1, полость которых разделена проницаемой перегородкой 3 с перфорациями 4, ориентированной вдоль оси секции 1, на камеру 5, заполненную реагентом 6, и полую камеру смешения 7 (фиг. 1). Стенка цилиндрической секции 1 снабжена в пределах камеры смешения 7 нижним 8 и верхним 9 отверстиями, сообщающими последнюю со скважиной.
Муфты 2 имеют сплошную поперечную перегородку 10, исключающую перетекание или перемещение реагента из секции в секцию. Перфорации 4 сообщают камеры 5, 7 и играют роль дозатора реагента, при этом их размер, форма, количество и местоположение определяются с учетом характеристик реагента и пластовой жидкости. Оси отверстий 8, 9 могут быть ориентированы перпендикулярно или под острым углом к оси секции 1. Проницаемая перегородка 3 имеет выпуклую форму (фиг. 2). Возможно выполнение проницаемой перегородки плоской или трубчатой формы (не показано).
Скважинный контейнер для дозирования реагента работает следующим образом.
С учетом температуры и состава пластовой жидкости подбирают наилучшие по химической активности реагенты в виде, например, порошкообразного вещества и заполняют им камеры 5 цилиндрических секций 1, оставляя полыми камеры смешения 7. В случае проявления в скважине одновременно нескольких осложняющих факторов камеры 5 в разных секциях 1 могут заполняться отличающимися по составу реагентами. Благодаря простоте конструкции скважинного контейнера процесс заполнения секций 1 реагентом 6 несложен и не требует специальной оснастки. Количество секций 1 в скважинном контейнере определяется дебитом скважины. Секции 1 с реагентом 6 поочередно спускают в скважину, соединяя их между собой муфтами 2, а верхнюю секцию присоединяют к электродвигателю (не показан) погружной насосной установки. Контейнер размещают в скважине выше интервала перфораций. Минимальное число сборочных единиц в скважинном контейнере упрощает процесс его монтажа.
Ввиду однотипности секций рассмотрим работу скважинного контейнера на примере одной секции 1. При работе погружного насоса основной поток пластовой жидкости течет вдоль секции 1. Часть жидкости попадает из скважины в секцию 1 через нижнее отверстие 8 и оказывается в камере смешения 7, где течет вдоль продольной перегородки 3 вверх к отверстию 9 (фиг. 1). Одновременно жидкость проникает через перфорации 4 в камеру 5 с реагентом 6 и растворяет его поверхностный слой. Образовавшийся концентрированный раствор реагента возвращается по диффузионному механизму из камеры 5 в камеру смешения 7, где перемешивается с восходящим потоком пластовой жидкостью. Вытекающий из камеры 5 реагент постоянно замещается пластовой жидкостью из камеры смешения 7 и так продолжается вплоть до полного растворения реагента. Обогащенная реагентом пластовая жидкость выносится из камеры смешения 7 через верхнее отверстие 9 в скважину, смешивается с основным потоком пластовой жидкости, омывающим секцию 1, в результате чего концентрация реагента снижается до необходимого уровня. Наличие реагента в откачиваемой пластовой жидкости предотвращает в скважине проявление нежелательного осложняющего фактора, например отложение солей на рабочих органах погружного насоса.
В отличие от прототипа в заявляемом скважинном контейнере исключается гравитационное осаждение механических примесей из пластовой жидкости на расположенную вдоль оси секции 1 проницаемую перегородку 3 и засорение имеющихся в ней перфораций 4. Благодаря этому сохраняется массобмен между камерой 5, заполненной реагентом 6, и камерой смешения 7 и поддерживается стабильная концентрация реагента, попадающего в откачиваемую пластовую жидкость.