Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛИСТЫХ И ПАРАФИНОГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В СКВАЖИНЕ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛИСТЫХ И ПАРАФИНОГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В СКВАЖИНЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛИСТЫХ И ПАРАФИНОГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В СКВАЖИНЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к нефтегазодобыче и может быть использовано для очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяных фонтанных, газлифтных скважин и скважин, оборудованных погружными насосами типа УЭЦН, от асфальтено-смолистых и парафино-гидратных отложений. Устройство включает оболочку, выполненную из алюминия и заполненную химически активной массой, приготовленной на основе по крайней мере одного щелочного металла. Активная масса покрыта битумом. На оболочку снаружи нанесен слой смеси парафина и трансформаторного масла, покрытый снаружи алюминиевой пудрой. Оболочка обычно выполнена из алюминиевой фольги. Устройство помещено в транспортную упаковку и имеет приспособление для ее снятия перед использованием. Активная масса может быть из двух половин цилиндра, образующих внутри замкнутую сквозную или секционную полость, заполненную наполнителем (алюминиевой пудрой или смесью алюминиевой пудры и утяжелителя, или ПАВ и/или эмульгатором и/или катализатором). Наполнитель используется в виде порошка, гранул или таблеток. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2105867
Класс(ы) патента: E21B37/06
Номер заявки: 97111117/03
Дата подачи заявки: 11.07.1997
Дата публикации: 27.02.1998
Заявитель(и): Предприятие "СИБРЕС"
Автор(ы): Антонов А.В.; Голещихин С.П.; Катцын Г.В.; Обидин В.А.; Попыхов Н.П.
Патентообладатель(и): Предприятие "СИБРЕС"
Описание изобретения: Изобретение относится к нефтегазодобыче и может быть использовано для очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяных фонтанных, газлифтных скважин и скважин, оборудованных погружными насосами типа УЭЦН от асфальтено-смолистых и парафино-гидратных отложений (АСПГО) в скважине.
Известно устройство для разрушения асфальтено-смолистых и парафино-гидратных отложений в скважине, включающее оболочку, выполненную из химически активного материала и заполненную химически активной массой [1]
Недостатком известного устройства является то, что его использование предполагает наличие тягового органа, с которым он связан, и лебедки, посредством которой осуществляется спуск в скважину устройства и подъем его и остатков не прореагировавшей оболочки.
Известно устройство для разрушения асфальтено-смолистых и парафино-гидратных отложений в скважине, включающее оболочку, выполненную из химически активного материала и заполненную химически активной массой [2]
Недостатком известного устройства является то, что в качестве химически активной массы в нем используется пятихлористый фосфор, что отрицательно влияет на коррозионную стойкость НКТ, поскольку в добываемой нефти обычно присутствуют сернистые соединения.
Известно устройство для разрушения асфальтено-смолистых и парафино-гидратных отложений в скважине, включающее оболочку, выполненную из алюминия и заполненную химически активной массой, приготовленной на основе по крайней мере одного щелочного металла [3]
Недостатком известного устройства является то, что оно обладает низкой эффективностью разрушения отложений в скважине и представляет определенную опасность в хранении, транспортировке и подготовке к работе ввиду ненадежной герметизации.
Целью изобретения является получение технического результата, выражающегося в создании устройства, обеспечивающего высокоэффективное разрушение отложений в скважине, удобного и безопасного в обращении.
Получение технического результата обеспечивается тем, что в устройстве для разрушения асфальтено-смолистых и парафино-гидратных отложений в скважине, включающем оболочку, выполненную из алюминия и заполненную химически активной массой, приготовленной на основе, по крайней мере одного щелочного металла, активная масса изолирована снаружи битумом, на оболочку снаружи нанесен слой смеси парафина и трансформаторного масла, покрытый снаружи алюминиевой пудрой, а диаметр активной массы определен по формуле

где d диаметр активной массы, мм;
D наружный диаметр оболочки, мм;
К коэффициент, учитывающий технические, технологические особенности использования устройства (К 0,03 0,1).
Способствует достижению технического результата то, что оболочка выполнена из алюминиевой фольги.
Для предотвращения механических и химических воздействий на устройство в период его доставки к месту выполнения работ или в период его хранения оно снабжается транспортной упаковкой и приспособлением для ее снятия перед использованием устройства, при этом транспортная упаковка выполнена в виде наружного чехла с торцевыми заглушками и подстилающей промасленной бумаги, причем наружный чехол с торцевыми заглушками выполнен из алюминиевой фольги, а между последним и промасленной бумагой имеется слой тугоплавкого битума.
В определенных условиях использования устройства химически активная масса может быть представлена в виде двух половин цилиндра с выемками на смежных их поверхностях, половины цилиндра стянуты алюминиевым бандажем с возможностью образования замкнутой секционной или сквозной полости, расположенной вдоль продольной оси устройства и заполненной наполнителем, при этом смежные поверхности половин цилиндра также покрыты битумом.
В качестве наполнителя может быть применена алюминиевая пудра или смесь алюминиевой пудры с утяжелителем, или ПАВ, и/или эмульгатор, и/или катализатор, при этом наполнитель может быть представлен в виде порошка, гранул или таблеток.
В качестве связующего при формировании таблеток может быть использован парафин.
На фиг. 1 показан упрощенный вариант выполнения устройства с замкнутой сквозной полостью для наполнителя, продольный разрез; на фиг. 2 продольный разрез устройства с замкнутой секционной полостью в активной массе, в которой содержится наполнитель; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 6 устройство в транспортной упаковке; на фиг. 7 сечение Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8 половины цилиндра активной массы и таблетки наполнителя.
Устройство во всех случаях содержит оболочку 1, выполненную из химически активного материала алюминия. Оболочка 1 заполнена химически активной массой 2, приготовленной на основе по крайней мере одного щелочного металла натрия.
Активная масса 2 может быть представлена и композицией щелочных металлов, например натрий с литием. В активной массе 2 наряду с основой щелочным металлом, например натрием, могут присутствовать добавки, ускоряющие или замедляющие процесс термохимической реакции при разрушении отложений. Активная масса 2 снаружи изолирована битумом 3. Оболочка 1 в предпочтительном исполнении выполняется из алюминиевой фольги, которая накладывается на слой битума 3. Активная масса 2 может быть выполнена из двух половин 4 и 5 цилиндра, имеющих выемки 6 на смежных им поверхностях 7. При совмещении смежных поверхностей 7 в активной массе 2 образуется сквозная или замкнутая секционная полость, расположенная вдоль продольной оси устройства. Эти полости предварительно заполняются наполнителем 8, который может быть представлен алюминиевой пудрой, или смесью алюминиевой пудры с утяжелителем, или ПАВ, и/или эмульгатором, и/или катализатором. Наполнитель 8 может быть представлен в виде порошка, гранул или, как это показано на фиг. 3 и 8, в виде таблеток. В качестве материала утяжелителя обычно применяется барит, кварцевый песок или металлические опилки. ПАВ могут быть представлены, например, сульфанолом, эмульгатор жидким стеклом, катализатор солями и оксидами Ni, Co, Mo, W. Смежные поверхности 7 перед совмещением покрываются битумом. Снаружи половины 4 и 5 цилиндра также покрываются слоем битума 3 и стягиваются алюминиевым бандажом 9, как показано на фиг. 5. После того, как будет сформирована поверх слоя битума 3 оболочка 1 (из алюминиевой фольги, алюминиевой трубки), на нее наносится слой смеси 10 парафина и трансформаторного масла, который покрывается слоем 11 алюминиевой пудры.
Изготовленное таким образом устройство помещается в транспортную упаковку и снабжается приспособлением для ее снятия перед использованием устройства (см. фиг. 6). Транспортная упаковка выполнена в виде наружного чехла 12 с торцевыми заглушками 13 и 14 и подстилающей промасленной бумаги 15, 16 и 17. Наружный чехол 12 и заглушки 13 и 14 выполнены из алюминиевой фольги. Между чехлом 12 и промасленной бумагой 15 имеется слой тугоплавкого битума 18. Между заглушками 13 и 14 и промасленной бумагой 16 и 17 также имеется слой тугоплавкого битума 19 и 20. Приспособление для снятия транспортной упаковки представляет собой прочную нить 21, например леску, которой охватывают устройство вдоль его образующей. Причем свободные концы нити располагают с конца устройства, на который предварительно была надета одна из заглушек, например 13. Затем устанавливается вторая заглушка 14, и формируется наружный чехол 12. Свободные концы нити 21 могут быть соединены между собой, а образованная таким образом петля для удобства при транспортировке и хранении может быть прикреплена к наружной поверхности упаковки, например, при помощи кусочка фольги и тугоплавкого битума.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Для разрушения отложений, частично или полностью закупоривающих НКТ в скважине, осуществляют подготовку устройства к работе. Для этого снимается транспортная упаковка путем ее перерезания нитью 21 и удалением заглушек 13 и 14. Подготавливается лубрикатор, и вводится в него и далее в НКТ устройство, с нижнего торца которого удалена оболочка 1 до активной массы 2. Затем заливается некоторое количество воды. Аналогичным образом вводится в НКТ расчетное количество устройств. Если скважина имеет достаточную обводненность (>10% ), а УЭЦН в рабочем состоянии, то она может быть включена, процесс разрушения и удаления АСПГО будет осуществлен без остановки скважины. Таким же образом, то есть без остановки фонтанной скважины, в ней осуществляют разрушение и удаление АСПГО. Если условия иные, то в течение 40-60 мин осуществляется выдержка. При этом контролируется давление в НКТ, и при его превышении 100 атм оно стравливается открытием рабочей задвижки в шлейф. Разрушение отложений происходит под воздействием выделяющегося в результате термохимической реакции тепла. Температура в зоне реакции повышается до 90-95oС. Выделяющиеся газы барботируют через реакционную среду, способствуют массо- и теплообмену системы, Транспортируют расплавленные отложения по НКТ. Продукты реакции способствуют удалению центров АСПГО и покрывают стенки НКТ составом, предотвращающим на длительный период образование отложений. Управление данным процессом основано на использовании принципа саморегулируемой реакции, при котором скорость реакции, а значит и количество выделяющегося тепла зависит от доступной площади взаимодействия активной массы со средой и скоростью растворения оболочки. Эта зависимость увязана предлагаемой формулой для определения диаметра (d) активной массы.
При осуществлении разрушения отложений открывают боковую трубную задвижку, включают УЭЦН и производят прием разрушенных отложений в передвижную емкость или бункер цементировочного агрегата. При выходе чистой нефти закрывают буферную задвижку и переводят скважину в работу на шлейф. При неработающей УЭЦН вымыв разрушенных отложений осуществляют путем обратной промывки, например, с использованием цементировочного агрегата.
Формула изобретения: 1. Устройство для разрушения асфальтено-смолистых и парафиногидратных отложений в скважине, включающее оболочку, выполненную из алюминия и заполненную химически активной массой, приготовленной на основе по крайней мере одного щелочного металла, отличающееся тем, что активная масса изолирована снаружи битумом, на оболочку снаружи нанесен слой смеси парафина и трансформаторного масла, покрытый снаружи алюминиевой пудрой, а диаметр активной массы определен по формуле
d
где d диаметр активной массы, мм;
D наружный диаметр оболочки, мм;
K коэффициент, учитывающий технические и технологические особенности применения устройства (K 0,03 oC 0,1).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оболочка выполнена из алюминиевой фольги.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено транспортной упаковкой и приспособлением для ее снятия перед использованием устройства, при этом транспортная упаковка выполнена в виде наружного чехла с торцевыми заглушками и подстилающей промасленной бумаги, причем наружный чехол с торцевыми заглушками выполнен из алюминиевой фольги, а между последним и промасленной бумагой имеется слой тугоплавкого битума.
4. Устройство по одному из пп.1 3, отличающееся тем, что химически активная масса представлена в виде двух половин цилиндра с выемками на смежных их поверхностях, половины цилиндра стянуты алюминиевым бандажом с возможностью образования замкнутой секционной или сквозной полости, расположенной вдоль продольной оси устройства и заполненной наполнителем, при этом смежные поверхности половин цилиндра также покрыты битумом.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в качестве наполнителя применена алюминиевая пудра или смесь алюминиевой пудры с утяжелителем или ПАВ и/или эмульгатор, и/или катализатор, при этом наполнитель представлен в виде порошка, гранул или таблеток.