УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к газовой промышленности, и применяется на газовых и газоконденсатных скважинах.
Предлагаемое устройство для проведения стендовых испытаний поверхностно-активных веществ предназначено для оценки эффективности работы опытных образцов ПАВ, как жидких, так и твердых, для удаления жидкости с забоя и ствола скважины.
Существуют приборы и стенды, собранные из стеклянного лабораторного оборудования (мензурок, силиконовых трубок, водяной бани и т.д.) и работают только в условиях лабораторий (В.К. Тихомиров, Пены. Теория и практика их получения и разрушения. 2-е издание, М.: Химия, 1983, 263 с.).
Лабораторные исследования выносящей способности твердых пенообразователей проводят на специальном лабораторном стенде, который состоит из стеклянной трубки с внутренним диаметром 0,028 м, длиной 2,3 м. Нижняя часть трубки на глубину 0,7 м помещена в водяную баню, заданная температура в которой поддерживают нагревательным элементом. Подогретый воздух с регулируемой скоростью с помощью ротаметра подают снизу через слой исследуемой жидкости до прекращения выноса пены.
Задачей, на решение которой направлена предполагаемая полезная модель, является разработка устройства для проведения стендовых испытаний непосредственно на газовых и газоконденсатных скважинах для выявления основных физических и технологических характеристик опытных образцов ПАВ, с целью подбора наиболее эффективного состава твердых и жидких поверхностно-активных веществ для применения в газовых и газоконденсатных скважинах.
Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства и расширении ассортимента лабораторного оборудования для проведения испытания ПАВ.
Поставленная задача и технический результат достигается тем, что устройство для проведения стендовых испытаний поверхностно-активных веществ моделирующее процесс выноса пластовой жидкости из призабойной зоны и ствола газовых и газоконденсатных скважин месторождений, согласно полезной модели включает резервуар с пластовой жидкостью, соединенный посредством трубы, на которой установлен счетчик расхода жидкости, с емкостью, моделирующей скважину, снабженной компрессором воздушным для подачи воздуха в имитатором песчаника, при этом на линии компрессора установлен ротаметр, осуществляющий регулировку подачи воздуха, сверху в отверстие емкости, моделирующей скважину, герметично вставлена насосно-компрессорная труба с воронкой для подачи ПАВ, соединенная со сбросной емкостью соединительной трубой, для работы, промывки и дренажа стендовая установка снабжена запорной арматурой.
Конструктивное выполнение устройства, содержащего ряд конструктивно и функционально соединенных между собой элементов, позволяет достичь при его использовании заявленный технический результат.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где приведено устройство для проведения стендовых испытаний поверхностно-активных веществ.
Устройство для проведения стендовых испытаний поверхностно-активных веществ содержит резервуар 1 с пластовой жидкостью (фиг.), соединенный посредством соединительной трубы 2, на которой установлен счетчик расхода жидкости 3, с емкостью 4, моделирующей скважину. В емкости 4, моделирующей скважину, установлен компрессор воздушный 5 для подачи воздуха в имитатор песчаника 6. На линии компрессора 5 и имитатора песчаника 6 установлен ротаметр 7 для регулировки подачи и контроля расхода воздуха. Сверху в отверстие емкости 4, моделирующей скважину, герметично вставлена насосно-компрессорная труба 8 с воронкой 9 подачи ПАВ. Насосно-компрессорная труба 8 соединена со сбросной емкостью 10 соединительной трубой 11. Для работы, промывки и дренажа стендовая установка снабжена запорной арматурой 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
Устройство для проведения стендовых испытаний поверхностно-активных веществ работает следующим образом.
Из резервуара 1 часть пластовой жидкости, отобранной с газовой или газоконденсатной скважины, под собственным давлением проходит по соединительной трубе 2 через счетчик расхода жидкости 3 и при открытом кране 13 поступает в емкость 4, моделирующей скважину.
Далее через воронку 9 подачи ПАВ к «забою» емкости 4, моделирующей скважину, при открытом кране 16 по насосно-компрессорной трубе 8, за счет собственного веса, доставляется твердый или жидкий ПАВ, где при взаимодействии с пластовой жидкостью происходит процесс растворения, вследствие чего происходит снижение плотности пластовой жидкости и поверхностного натяжения, а также частичное вспенивание. Компрессор 5 осуществляет подачу воздуха (моделирующий приток газа на забой скважины из пласта) в имитатор песчаника 6, находящийся на «забое» емкости 4, моделирующей скважину. Расход и регулировка подачи воздуха осуществляется за счет ротаметра 7, установленного на линии компрессора 5 и имитатора песчаника 6. После поступления воздуха сквозь имитатор песчаника 6 начинается барботирование. При барботировании создается большая межфазная поверхность на границе «жидкость-газ», что способствует интенсификации массообменных процессов, а также более полному химическому взаимодействию газов с жидкостями. Вследствие чего происходит активный процесс пенообразования с дальнейшим выносом пластовой жидкости через насосно-компрессорную трубу 8 при закрытом кране 16, через кран 17 в сбросную емкость 10, где определяется пенообразующая способность и объем выносимой пены при работе скважины.
По окончании проведения испытаний ПАВ устройство промывают, проводят дренаж через запорную арматуру 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 и после чего установка готова к проведению новых испытаний.
С помощью устройства для проведения стендовых испытаний поверхностно-активных веществ моделируются полные технические (термобарические параметры) условия работы газовых и газоконденсатных скважин, а также в устройстве при проведении испытаний используются пластовые флюиды, отобранные с исследуемых скважин. При этом в устройстве для проведения стендовых испытаний поверхностно-активных веществ существует возможность динамического регулирования поведения моделей скважин с изменением параметров их работы, вследствие чего, существует возможность подобрать ПАВ и оценить его работу в условиях, приближенных к реальным, без проведений опытно-промышленных испытаний на скважинах с применением дополнительного оборудования и использования трудовых ресурсов.
Предлагаемое устройство было изготовлено и активно используется при подборе эффективных жидких и твердых ПАВ для дальнейшего промышленного использования на газовых и газоконденсатных месторождениях.
Проведенные испытания устройства для проведения стендовых испытаний на пластовых флюидах, отобранных скважин, помогли подобрать самые оптимальные (эффективные) ПАВ, как с технической, так и с экономической точки зрения. Это привело к снижению экономических затрат по приобретению ПАВ, а также привело к следующим положительным техническим результатам: средний прирост скорости газа в стволе и на забое скважин после обработки ПАВ возрос, что способствует самоочищению забоя и ствола скважин от накапливаемого пластового флюида, и, как следствие, выходу скважин на рабочий режим работы (без длительной отработки на факел).
Предлагаемое устройство для проведения стендовых испытаний ПАВ в отличие от лабораторного оборудования просто в эксплуатации, компактно, отсутствуют хрупкие элементы, такие как стеклянные трубки большой длинны (2,3 м), не требует специализированных знаний в обращении.
При проведении испытаний нескольких составов ПАВ, существует система дренажей, что позволяет быстро промыть установку и подготовить устройство к следующей серии испытаний ПАВ.