СКВАЖИНА ДЛЯ СБРОСА ВОДЫ

Заявляемая полезная модель относится к области оборудования для нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам раннего сброса воды из продукции скважин непосредственно на кустах (группах) скважин в герметизированных системах сбора.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является скважинная установка сброса воды, содержащая скважину, заглушенную пакером, в которой расположены трубная вставка и в ней - внутренняя колонна, нижний конец внутренней колонны расположен на уровне или глубже нижнего конца трубной вставки, патрубок подвода продукции скважин подсоединен к устью скважины или трубной вставке, патрубок отвода воды подсоединен к внутренней колонне, патрубок отвода нефти подсоединен к трубной вставке или к скважине / Скважинная установка сброса воды для кустов скважин / В.Ф.Шаякберов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ». 2009. №3. С.15-16/.
Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность по качеству сбрасываемой воды. Сброшенную устройством-прототипом воду нельзя использовать непосредственно в системе поддержания пластового давления (ППД) из-за повышенного содержания нефтепродуктов и твердых взвешенных частиц. Для вывода установки на режим по качеству сброшенной воды приходится направлять выходящую по патрубку отвода воды жидкость, например, в специальную емкость для последующей очистки и/или утилизации.
Решаемой задачей и ожидаемым техническим результатом является повышение эффективности устройства за счет улучшения качества сброшенной воды с помощью его контроля и - при необходимости - исключения попадания в систему ППД воды несоответствующего качества. Возможна организация регулирования качества сброшенной воды, для последующего ее применения в системе ППД.
Указанная задача решается тем, что скважина для сброса воды, содержащая скважину, заглушенную пакером, в скважине расположены трубная вставка и внутренняя колонна, нижний конец внутренней колонны расположен на уровне или глубже нижнего конца трубной вставки, патрубок подвода водонефтяной эмульсии подсоединен к устью скважины или трубной вставке, патрубок отвода воды соединен с внутренней колонной, патрубок отвода нефти подсоединен к трубной вставке или скважине, отличается тем, что патрубок отвода воды соединен байпасом с патрубком отвода нефти, на байпасе и на патрубке отвода воды после соединения с байпасом выполнены задвижки, причем патрубок отвода воды до соединения с байпасом снабжен пробоотборником. На патрубке отвода воды до байпаса и на патрубке отвода нефти расположены регулирующие задвижки. Узлы, расположенные на поверхности, выполнены полностью или частично теплоизолированными. Узлы, расположенные на поверхности, выполнены с возможностью полного или частичного обогрева.
На фиг.1-2 схематически представлены варианты заявляемого устройства. Здесь:
1 - скважина
2 - пакер
3 - трубная вставка
4 - внутренняя колонна
5 - патрубок подвода водонефтяной эмульсии
6 - патрубок отвода нефти
7 - патрубок отвода воды
8 - задвижка, расположенная на патрубке отвода воды 7
9 - байпас
10 - задвижка, расположенная на байпасе 9
11 - пробоотборник
12 - регулирующая задвижка, расположенная на патрубке отвода воды 7
13 - регулирующая задвижка, расположенная на патрубке отвода нефти 6.
Соединение патрубка отвода воды 7 байпасом 9 с патрубком отвода нефти 6 позволяет отводить сброшенную воду при ее недостаточном качестве, контролируемом пробоотборником 11, в патрубок отвода нефти 6, исключая этим ее попадание в систему поддержания пластового давления. Выполнение на байпасе 9 и на патрубке отвода воды 7 после соединения с байпасом 9 задвижек 10 и 8 позволяет отводить сброшенную воду в зависимости от ее качества через патрубок отвода воды 7 в систему ППД или в патрубок отвода нефти 6. Соответственно, повышается эффективность устройства по качеству сбрасываемой воды.
Выполнение в скважине для сброса воды ряда узлов, а именно: части скважины, расположенной на поверхности, патрубка подвода водонефтяной эмульсии, части трубной вставки, выступающей из скважины на поверхности, части внутренней колонны, выступающей из скважины на поверхности, патрубка отвода нефти и патрубка отвода воды, расположенных на поверхности, - полностью или частично теплоизолированными, позволяет снизить вероятность их замерзания, что обеспечивает повышение эффективности устройства.
Выполнение в скважине для сброса воды ряда узлов, расположенных на поверхности, с возможностью полного или частичного обогрева, позволяет исключить вероятность их замерзания, что обеспечивает повышение эффективности устройства.
Один из вариантов выполнения скважины для сброса воды показан на фиг.1.
Скважина для сброса воды содержит скважину 1, заглушенную пакером 2. В скважине 1 расположены трубная вставка 3 и в ней - внутренняя колонна 4. К трубной вставке 3 подсоединен патрубок подвода водонефтяной эмульсии 5. Патрубок отвода нефти 6 подсоединен к скважине 1. Патрубок отвода воды 7 с задвижкой 8 подсоединен к внутренней колонне 4. Байпас 9 с задвижкой 10 соединяет патрубок отвода воды 7 с патрубком отвода нефти 6. На патрубке отвода воды 7 до соединения с байпасом 9 расположены пробоотборник 11 и, возможно, регулирующая задвижка (на фиг.1 не показана). На патрубке отвода нефти 6 также может быть расположена регулирующая задвижка (на фиг.1 не показана).
Скважина для сброса воды по фиг.1 работает следующим образом. Закрывается задвижка 8 и открывается задвижка 10. По патрубку подвода водонефтяной эмульсии 5 в трубную вставку 3 поступает водонефтяная эмульсия. После выхода из трубной вставки 3 происходит деление водонефтяной эмульсии на нефть и воду под действием гравитационной силы. Нефть всплывает вверх в кольцевой полости, образованной внешней поверхностью трубной вставки 3 и внутренней поверхностью скважины 1, откуда отводится патрубком отвода нефти 6. Вода стекает вниз по стволу скважины 1 и отводится по внутренней колонне 4, откуда поступает в патрубок отвода воды 7, затем в байпас 9, откуда перетекает в патрубок отвода нефти 6. Проба воды отбирается в патрубке отвода воды 7 до соединения с байпасом 9 из пробоотборника 11. Пробоотборник 11 расположен до соединения с байпасом 9 для того, чтобы проба воды отбиралась из проточного участка течения сброшенной воды, а не из застойной зоны. В отобранной пробе воды замеряется содержание нефтепродуктов и твердых взвешенных частиц. Если качество сброшенной воды не удовлетворяет геологическим условиям пласта, то осуществляется, например, регулирование скорости разделения эмульсии в скважине 1 с помощью регулирующих задвижек, расположенных на патрубках отвода нефти 6 и воды 7. Регулирование производится до тех пор, пока качество сброшенной воды, отбираемой пробоотборником 11, не достигнет нужных показателей. Затем закрывается задвижка 10 и открывается задвижка 8.
Второй вариант выполнения скважины для сброса воды показан на фиг.2.
Скважина для сброса воды содержит скважину 1, заглушенную пакером 2. В скважине 1 расположены трубная вставка 3 и в ней - внутренняя колонна 4. К скважине 1 подсоединен патрубок подвода водонефтяной эмульсии 5. Патрубок отвода нефти 6 подсоединен к трубной вставке 1. Патрубок отвода воды 7 с задвижкой 8 подсоединен к внутренней колонне 4. Байпас 9 с задвижкой 10 соединяет патрубок отвода воды 7 с патрубком отвода нефти 6. На патрубке отвода воды 7 до соединения с байпасом 9 расположены пробоотборник 11 и, возможно, регулирующая задвижка 12. На патрубке отвода нефти 6, возможно, расположена регулирующая задвижка 13.
Скважина для сброса воды по фиг.2 работает следующим образом. Закрывается задвижка 8 и открывается задвижка 10. По патрубку подвода водонефтяной эмульсии 5 в скважину 1 поступает водонефтяная эмульсия. Поступающая в скважину 1 водонефтяная эмульсия стекает вниз по кольцевой полости, образованной внутренней поверхностью скважины 1 и наружной поверхностью трубной вставки 3. Происходит деление водонефтяной эмульсии на нефть и воду под действием гравитационной силы. Нефть всплывает вверх по внутренней полости трубной вставки 3, откуда отводится патрубком отвода нефти 6. Вода стекает вниз по стволу скважины 1 и отводится по внутренней колонне 4, откуда поступает в патрубок отвода воды 7, затем в байпас 9, откуда перетекает в патрубок отвода нефти 6. Замеряются показатели качества воды. Проба воды отбирается пробоотборником 11 в патрубке отвода воды 7, установленным до соединения с байпасом 9 для того, чтобы проба воды отбиралась из проточной части течения сброшенной воды, а не из застойной зоны. В отобранной пробе воды замеряется содержание нефтепродуктов и твердых взвешенных частиц. Если качество сброшенной воды не удовлетворяет геологическим условиям пласта, то осуществляется, например, регулирование скорости разделения эмульсии в скважине 1 с помощью регулирующих задвижек 12 и 13, расположенных на патрубках отвода воды 7 и нефти 6. Регулирование производится до тех пор, пока качество сброшенной воды, отбираемой пробоотборником 11, не достигнет нужных показателей. Затем закрывается задвижка 10 и открывается задвижка 8.
Таким образом, решается задача повышения эффективности устройства за счет улучшения качества сброшенной воды с помощью его контроля и - при необходимости - исключения попадания в систему ППД воды несоответствующего качества. Возможна организация регулирования качества сброшенной воды, для последующего ее применения в системе ППД.