УСТРОЙСТВО ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ

Полезная модель относится к области нефтяной промышленности, и предназначена для теплового воздействия на пласт высоковязкой нефти.
Известно устройство для тепловой обработки скважин и газогидроразрыва пласта (патент RU №110127, МПК Е21В 43/24, Е21В 43/26, опубл. 10.11.2011), включающее спускаемый в скважину на кабеле, проволоке или гибкой трубе через обсадную трубу и колонну насосно-компрессорных труб генератор тепла скважинный с гидрореагирующим составом, не способным к горению за счет внутренних ресурсов и обладающим свойством вступать в гетерогенную химическую реакцию, по меньшей мере, с водой скважинной жидкости с выделением тепла и газофазных продуктов.
Известно устройство нагрева нефтедобывающей скважины с штанговым глубинным насосом (патент RU №2280153, МПК Е21В 43/24, Е21В 37/00, Е21В 36/04, опубл. 20.07.2006), содержащее гибкий изолированный нагревательный кабель, источник питания, к которому через станцию управления нагревом кабеля подсоединен этот кабель, который помещен в колонну полых насосных штанг глубинного штангового насоса с наружным диаметром 12-74 мм, совершающих возвратно-поступательные движения внутри колонны насосно-компрессорных труб.
Известно устройство теплового воздействия на нефтяной пласт (патент RU №2379495, МПК Е21В 43/24, Е21В 36/04, опубл. 20.01.2010), включающее скважинный электронагреватель с токопроводом, размещенные на колонне насосно-компрессорных труб - НКТ, колонна НКТ выше скважинного электронагревателя, но ниже динамического уровня продукции в скважине снабжена пакером, герметично разделяющим межколонные пространства скважины, при этом ниже пакера в колонне НКТ выполнены радиальные отверстия, а выше пакера в колонне НКТ установлен вставной штанговый глубинный насос, причем колонна НКТ снизу заглушена, что увеличивает площадь теплопередачи на участке колонны НКТ от заглушки до радиальных отверстий.
Известно устройство теплового воздействия на пласт с тяжелыми нефтями (патент RU №2378504, МПК Е21В 43/24, опубл. 10.01.2010), ближайшее по технической сущности и принятое за прототип, включающее скважинный электронагреватель с токопроводом, размещенные на колонне насосно-компрессорных труб - НКТ, колонна НКТ выше скважинного электродвигателя, но ниже динамического уровня продукции в скважине, снабжена пакером, герметично разделяющим межколонное пространство скважины, при этом ниже пакера и выше электронагревателя в колонне НКТ выполнены входные каналы, а выше входных каналов в колоне НКТ установлен вставной глубинный насос, причем колонна снизу заглушена, при этом колонна НКТ снаружи выше пакера снабжена соединенными с токопроводом дополнительными электронагревателями, которые установлены на расстоянии, достаточном для поддержания продукции скважины в нагретом и текучем состоянии.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение дебета скважины по добыче высоковязкой нефти за счет снижения кинематической вязкости добываемой нефти, увеличение межремонтного интервала насосного оборудования за счет снижения тяжести режима работы, снижение энергопотребления при добыче высоковязкой нефти.
Техническим результатом является снижение кинематической вязкости добываемой нефти.
Технический результат достигается тем, что в устройстве теплового воздействия на пласт высоковязкой нефти, включающем греющий элемент, насосно-компрессорные трубы (НКТ), с установленным в них насосом, новым является то, что устройство 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.
Устройство содержит противоотворотный анкер, установленный в НКТ.
Греющий кабель представляет собой нефтестойкий кабель, жилы которого на конце соединены по схеме «звезда».
В качестве греющего кабеля служит трехжильный кабель 3×16 или 3×10.
В качестве насоса для добычи нефти служит установка винтового штангового насоса (УВШН).
Дополнительно установлены датчики напряжения и тока, протекающего в греющем кабеле, а также датчики температуры продукции скважины.
Греющий кабель, капиллярная трубка крепятся к боковой поверхности НКТ.
В качестве химического реагента для подачи в призабойную зону скважины используют деэмульгатор Реапон.
Диаметр НКТ составляет 73 мм, штанги - 22 мм.
На фиг.1 представлена общая схема устройства.
Устройство состоит из следующих элементов: противоотворотный анкер 1, винтовой насос 2 для добычи высоковязкой нефти, по меньшей мере одна капиллярная трубка 3 для доставки химического реагента в заданную точку скважины, греющий кабель 4, насосно-компрессорные штанги 5, НКТ 6, устьевая арматура 7, верхний привод 8, дозатор 9, станция управления 10 устройством добычи высоковязкой нефти, кабели 11.
Греющий кабель 4 представляет собой нефтестойкий кабель (например, трехжильный кабель 3×16 или 3×10), жилы которого на конце соединены по схеме «звезда», предназначенный для нагрева продукции скважины.
В качестве винтового насоса 2 для добычи нефти может быть использована, например, установка винтового штангового насоса (УВШН) фирмы Weatherford.
Дополнительно в станции управления 10 установлены датчики напряжения и тока, протекающего в греющем кабеле 4, а также датчики температуры продукции скважины.
При этом греющий кабель 4, капиллярная трубка 3 крепятся к боковой поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ).
Станция управления 10 выполнена с возможностью одновременного управления подачей химического реагента и нагревом греющего кабеля 4 так, чтобы поддерживать температуру и кинематическую вязкость добываемой нефти в предварительно определенных диапазонах.
В качестве химического реагента для подачи в призабойную зону скважины используют деэмульгатор Реапон.
Предварительно определенный диапазон температуры при добыче нефти составляет 30-60°С, а диапазон поддерживаемой кинематической вязкости добываемой нефти составляет от 180 сСт и ниже.
Устройство работает следующим образом.
Спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 6 средство подачи химического реагента в заданную точку скважины (капиллярная трубка 3), средство нагрева продукции скважины (греющий кабель 4), а также средство добычи высоковязкой нефти (винтовой насос 2). Устанавливают устройство в скважине с помощью противоотворотного анкера 1. Вращающий момент от верхнего привода 8, установленного на устьевую арматуру 7, подается к винтовому насосу 2 при помощи насосно-компрессороных штанг 5.
Подают ударную дозу химического реагента в призабойную зону скважины в течение предварительно определенного времени при помощи капиллярной трубки 3 и винтового насоса 2 для подачи химического реагента (в качестве химического реагента может использоваться деэмульгатор Реапон).
Включают электронагрев продукции скважины при помощи греющего кабеля 4 и прогревают призабойную зону до предварительно определенной температуры, при этом скорость подачи химического реагента снижают до нормальной.
Включают винтовой насос 2 для добычи высоковязкой нефти и осуществляют добычу нефти.
При этом управляют подачей химического реагента через капиллярную трубку 3 и дозатор 9, а электронагревом продукции скважины - с помощью станции управления 10, соединенной с устройством кабелями 11 так, чтобы поддерживать температуру и кинематическую вязкость добываемой нефти в предварительно определенных диапазонах.
Ударную дозу химического реагента в призабойную зону скважины подают в течение 1 суток.
Ударная доза химического реагента составляет 1-10 кг/сут.
Нормальная доза химического реагента составляет 0,04-0,06 кг/сут.
Температура, до которой прогревают призабойную зону скважины, находится в диапазоне 50-60°С.
На этапе осуществления добычи нефти поддерживают температуру добываемой нефти в предварительно определенном диапазоне температур, составляющем 30-60°С, и кинематическую вязкость добываемой нефти в диапазоне от 180 сСт и ниже.
Устройство апробировано в реальных условиях. Устройство установлено в скважину диаметром 139,7 мм /23,9 мм над Турнейским ярусом (1874-1878 м) и Бобриковским горизонтом (1582-1593 м). При этом противоотворотный анкер был установлен на глубину 1214 м, винтовой насос - на глубину 1200 м. Диаметр НКТ 73 мм, штанги 22 мм.