RU2144613C1 - Устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды - Google Patents
Устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2144613C1 RU2144613C1 RU98110517/03A RU98110517A RU2144613C1 RU 2144613 C1 RU2144613 C1 RU 2144613C1 RU 98110517/03 A RU98110517/03 A RU 98110517/03A RU 98110517 A RU98110517 A RU 98110517A RU 2144613 C1 RU2144613 C1 RU 2144613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- magnetic
- injection wells
- pipe
- processing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для использования при нефтедобыче, а именно при обработке закачиваемой в нагнетательные скважины воды. Сущность изобретения: в трубе, по которой подают закачиваемую в скважину воду, соосно с помощью центраторов устанавливают несколько магнитных элементов, каждый из которых состоит из пары цилиндрических постоянных магнитов с встречно направленными одноименными полюсами. Магнитные элементы выполнены по крайней мере двух различных диаметров и установлены поочередно. Такое выполнение позволяет производить непрерывную барообработку и магнитную обработку прокачиваемой по трубе воды. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для обработки закачиваемой в нагнетательные скважины воды.
Известно устройство [1] для обработки закачиваемой в нагнетательные скважины воды, когда воздействуют на поток воды магнитным полем с последующей обработкой полем переменного давления (барообработкой) призабойной зоны нагнетательной скважины, насыщенной омагниченной водой.
Устройство [1] для магнитной обработки воды состоит из нескольких однотипных постоянных магнитов, закрепленных в трубе соосно на штоке из немагнитного материала и установленных одноименными полюсами друг к другу. Барообработка призабойной зоны при этом, согласно [2], осуществляется путем циклического изменения давления нагнетания с помощью стандартного промыслового оборудования.
Таким образом увеличивается приемистость нагнетательных скважин, однако проведение барообработки в пласте после закачки в него омагниченной воды требует осуществления дополнительных технологических операций и не позволяет использовать в наземном оборудовании и нагнетательных скважинах положительные эффекты (снижение коррозионной активности и уменьшение температуры замерзания воды), возникающие от совместной обработки потока воды двумя физическими полями [2, 3].
Известное устройство для магнитной обработки состоит из однотипных постоянных магнитов и поэтому не позволяет в достаточной степени регулировать динамику изменения напряженности магнитного поля, воздействующего на отдельные элементы объема воды при их движении вдоль устройства. Это является недостатком, так как теоретическими исследованиями [4] и лабораторными опытами [5] показано, что пределы, в которых меняется напряженность переменного магнитного поля, существенно влияют на величину эффекта намагничивания.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство [6] для обработки закачиваемой в нагнетательные скважины воды двумя физическими полями на поверхности до подачи его в пласт. Здесь обработка магнитным полем совмещается с обработкой импульсами давления.
Узел для магнитной обработки потока воды в устройстве совпадает с описанным выше и соответственно имеет те же недостатки.
Узел для барообработки устройства представляет собой емкость, в которой создаются пульсации давления, например, с помощью насоса и задвижки. Однако импульсное изменение давления заметным образом влияет [7] только на структурированные релаксирующие среды (такие, например, как глинизированная пористая среда, насыщенная водой, в призабойной зоне пласта), а вода сама по себе к таким средам не относится. Кроме того, это устройство с разделенными в пространстве узлами магнитной и барообработки не позволяет обеспечить непрерывность потока воды при барообработке.
Решаемая предлагаемым изобретением задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности и универсальности устройства для обработки закачиваемой в нагнетательные скважины воды. За счет реализации магнитной и барообработки воды в одном устройстве увеличится приемистость нагнетательных скважин благодаря увеличению проницаемости пористой среды по воде, снизятся коррозионная активность воды и температура ее замерзания, что повысит эксплуатационную надежность системы поддержания пластового давления (ППД), в том числе в зимнее время года, и обеспечит равномерность охвата площади месторождения вытеснением водой.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды, состоящем из установленных в трубе соосно с помощью центраторов магнитных элементов, представляющих собой пару цилиндрических постоянных магнитов, направленных одноименными полюсами друг к другу, и узла барообработки, магнитные элементы выполнены по крайней мере двух различных диаметров и установлены поочередно, а узел барообработки выполнен в виде последовательности установленных в трубе магнитных элементов различного диаметра.
Пределы изменения напряженности магнитного поля вдоль потока воды могут регулироваться за счет изменения соотношения размеров магнитов.
Система сужений - расширений потока, создаваемая установленными в трубе магнитными элементами различного диаметра, обеспечивает особый род барообработки потока воды.
Очевидно, наложение воздействий на поток воды магнитного поля с задаваемым изменением напряженности вдоль оси потока и особого рода барообработки, обеспечиваемое предлагаемым устройством, и дает более высокий эффект по сравнению с прототипом.
Предлагаемое устройство (чертеж) состоит из установленных в трубе 8 соосно магнитных элементов различного диаметра 1,2, закрепленных на штоке 3 из немагнитного материала с помощью гаек 4, в которые вворачиваются немагнитные стержни - центраторы под углом 120 o друг к другу. Между магнитными элементами помещаются втулки 5, изготовленные также из немагнитного материала.
Магнитные элементы представляют собой пару цилиндрических постоянных магнитов 6, установленных одноименными полюсами друг к другу и разделенных дисками-втулками 7 из немагнитного материала.
При обработке потока закачиваемой воды предлагаемым устройством изменяются термодинамические и реофизические характеристики воды [1 -7], в результате чего:
- увеличивается приемистость нагнетательных скважин за счет увеличения проницаемости пористой среды по воде (вследствие снижения набухаемости глин, например);
- снижается коррозионная активность воды, что уменьшает время аварийного простоя водоводов и затраты на их ремонт;
- снижается температура замерзания воды, что повышает эксплуатационную надежность системы поддержания пластового давления (ППД) в зимнее время года и позволяет обеспечить равномерность охвата площади месторождения вытеснением водой.
- увеличивается приемистость нагнетательных скважин за счет увеличения проницаемости пористой среды по воде (вследствие снижения набухаемости глин, например);
- снижается коррозионная активность воды, что уменьшает время аварийного простоя водоводов и затраты на их ремонт;
- снижается температура замерзания воды, что повышает эксплуатационную надежность системы поддержания пластового давления (ППД) в зимнее время года и позволяет обеспечить равномерность охвата площади месторождения вытеснением водой.
Теоретические и экспериментальные аргументы, обосновывающие эффективность обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды совместно действующими физическими полями, приведены в [1-3, 5, 6].
Отличия от аналогов, имеющиеся в предлагаемом устройстве, позволяют существенно повысить эффективность обработки потока закачиваемой воды по следующим причинам.
А) Экспериментальные исследования показывают [5], что оптимальные значения напряженности магнитного поля для различных веществ различны. В настоящее время отсутствуют теоретические предпосылки, которые могли бы позволить для каждого обрабатываемого вещества заранее определить оптимальные значения напряженности магнитного поля. В таких условиях в устройствах для магнитной обработки (УМО) необходимо комбинировать магнитные элементы с различной степенью напряженности поля - это сделает устройства универсальными, т.е. позволит эффективно влиять на вещества с широким разбросом характеристик.
Б) Теоретический анализ показывает, что влияние слабых магнитных полей может быть обусловлено электрическими полями, возникающими в водных средах при их движении в магнитном поле. При этом одной из важных характеристик магнитного поля становится величина его градиента [4].
Предлагаемое нами введение в УМО магнитных элементов различной магнитной силы позволяет регулировать градиенты создаваемого магнитного поля в желаемых пределах.
В) Известно, что барообработка является эффективным способом улучшения реологических и термодинамических свойств лишь для структурированных неравновесных сред, таких как растворы полимеров, глин, и. т.д. [7]. В обычных условиях вода к таким средам не относится, поэтому обработка импульсным полем, предлагаемая в [6], недостаточно эффективна.
В то же время известно [8], что взаимодействие вихрей, возникающих при турбулентном течении простых жидкостей, имеет неравновесный характер. Ансамбль таких вихрей представляет собой подобие пространственно организованной структуры, свойства которой могут быть изменены барообработкой особого рода. Одновременно в предлагаемом устройстве производится и традиционная барообработка, поскольку при изменении скорости в сужениях - расширениях меняется (по закону Бернулли) и значение давления.
Оптимальные параметры обработки воды в предлагаемом устройстве определяются адаптивным образом в ходе стендовых и натурных экспериментов.
Общие рекомендации:
- длина устройства составляет не более 0,5-1 м;
- ширина зазора между поверхностью магнитного элемента максимального диаметра и внешней стороной трубы не должна превышать 0,03 м;
- значения ширины зазора между внешней поверхностью трубы и магнитными элементами различного диаметра должны отличаться в 1,5 - 3 раза;
- величина магнитного поля на внешней поверхности магнитных элементов должна составлять 50-100 мТ.
- длина устройства составляет не более 0,5-1 м;
- ширина зазора между поверхностью магнитного элемента максимального диаметра и внешней стороной трубы не должна превышать 0,03 м;
- значения ширины зазора между внешней поверхностью трубы и магнитными элементами различного диаметра должны отличаться в 1,5 - 3 раза;
- величина магнитного поля на внешней поверхности магнитных элементов должна составлять 50-100 мТ.
Пример конкретного применения
Опытный образец состоит из магнитных элементов диаметра 130 мм и магнитных элементов диаметра 70 мм, установленных поочередно на штоке из нержавеющей стали и отделенных друг от друга алюминиевыми втулками шириной 40 мм. Магнитные элементы представляют собой пару цилиндрических магнитов шириной 15 мм, направленных одноименными полюсами друг к другу и разделенных алюминиевыми дисками - втулками шириной 15 мм.
Опытный образец состоит из магнитных элементов диаметра 130 мм и магнитных элементов диаметра 70 мм, установленных поочередно на штоке из нержавеющей стали и отделенных друг от друга алюминиевыми втулками шириной 40 мм. Магнитные элементы представляют собой пару цилиндрических магнитов шириной 15 мм, направленных одноименными полюсами друг к другу и разделенных алюминиевыми дисками - втулками шириной 15 мм.
Данное устройство с помощью центраторов было установлено в приемном коллекторе КНС НГДУ "Иркеннефть" ОАО "Татнефть" (внутренний диаметр коллектора 159 мм).
Контрольные замеры показали, что в результате установки УМО приемистость 5 малодебитных нагнетательных скважин увеличилась на 35 - 50%.
Давление на устье нагнетательных скважин уменьшилось в среднем на 15%.
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет увеличить объем закачки и равномерность охвата пласта вытеснением по площади, а также снизить потери электроэнергии на закачку воды (за счет снижения давления закачки).
Источники информации
1. Технология восстановления продуктивности скважин на основе использования физических полей. РД 39 - 0147035-218-88. -М.: ВНИИнефть, 1987.
1. Технология восстановления продуктивности скважин на основе использования физических полей. РД 39 - 0147035-218-88. -М.: ВНИИнефть, 1987.
2. Патент РФ N 2021497, Е 21 В 43/25, 1994.
3. Патент РФ N 2077659, Е 21 В 43/00, 1997.
4. Давидзон М. И. О действии магнитного поля на слабопроводящие водные среды (Изв. ВУЗов. Сер.: Физика. -1985, N 4.
5. Мирзаджанзаде А.X., Алиев Н.А., Юсифзаде X.Б. и др. Фрагменты разработки морских нефтегазовых месторождений. -Баку: изд - во "Елм", 1997.
6. Патент РФ N 2077662, E 21 В 43/20, 1997.
7. Огибалов П.М., Мирзаджанзаде А.X. Механика физических процессов. - М. : изд-во МГУ им. Ломоносова, 1976.
8. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. -М.: Наука, 1987.
Claims (1)
- Устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды, состоящее из установленных в трубе соосно с помощью центраторов магнитных элементов, представляющих собой пару цилиндрических постоянных магнитов, направленных одноименными полюсами друг к другу, и узла барообработки, отличающееся тем, что магнитные элементы выполнены по крайней мере двух различных диаметров и установлены поочередно, а узел барообработки выполнен в виде последовательности установленных в трубе магнитных элементов различного диаметра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110517/03A RU2144613C1 (ru) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | Устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110517/03A RU2144613C1 (ru) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | Устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2144613C1 true RU2144613C1 (ru) | 2000-01-20 |
Family
ID=20206763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98110517/03A RU2144613C1 (ru) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | Устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2144613C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104047583A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-09-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下磁控电动配水器及其控制方法 |
CN104179484A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-12-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种内磁流量计式智能可投捞配注器 |
CN104314535A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 哈尔滨工业大学 | 内磁流量计对接充电无线传输分层配注器及该配注器的使用方法 |
CN104314537A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 哈尔滨工业大学 | 内磁流量计式无线充电及无线传输式分层配注器及该配注器的使用方法 |
CN104695917A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-06-10 | 陈爱民 | 智能配水系统 |
CN104314534B (zh) * | 2014-08-18 | 2017-04-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种压差流量计式智能可调投捞注配器 |
-
1998
- 1998-06-03 RU RU98110517/03A patent/RU2144613C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104047583A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-09-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下磁控电动配水器及其控制方法 |
CN104179484A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-12-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种内磁流量计式智能可投捞配注器 |
CN104314535A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 哈尔滨工业大学 | 内磁流量计对接充电无线传输分层配注器及该配注器的使用方法 |
CN104314537A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 哈尔滨工业大学 | 内磁流量计式无线充电及无线传输式分层配注器及该配注器的使用方法 |
CN104179484B (zh) * | 2014-08-18 | 2016-10-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种内磁流量计式智能可投捞配注器 |
CN104314534B (zh) * | 2014-08-18 | 2017-04-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种压差流量计式智能可调投捞注配器 |
CN104695917A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-06-10 | 陈爱民 | 智能配水系统 |
CN104695917B (zh) * | 2015-01-12 | 2018-09-11 | 陈爱民 | 智能配水系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5716520A (en) | Magnetic fluid conditioner | |
US5453188A (en) | Magnetic apparatus for preventing deposit formation in flowing fluids | |
Gabrielli et al. | Magnetic water treatment for scale prevention | |
RU2144613C1 (ru) | Устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды | |
US6294137B1 (en) | High voltage electrostatic field for treatment of flowing liquids | |
RU2403211C2 (ru) | Устройство комплексной обработки жидкости | |
GB2160855A (en) | Apparatus and method for treating fluids | |
RU2403210C2 (ru) | Устройство для обработки жидкости | |
US8268178B1 (en) | Fluid conditioning system and process of conditioning fluid | |
RU2168615C2 (ru) | Способ обработки потока жидкости в трубопроводе | |
RU2085507C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости | |
SU1130537A1 (ru) | Устройство дл обработки воды в магнитном поле | |
RU2236382C2 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости "гидромагнитрон" | |
SU1655911A1 (ru) | Аппарат дл магнитной обработки жидкости | |
RU2091323C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости | |
RU2198849C2 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости | |
RU2133710C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости | |
RU2223235C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки водных систем и установка для обработки водных систем | |
RU2092446C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости | |
SU1460043A1 (ru) | Устройство дл магнитной обработки жидкотекучих сред | |
RU2180894C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости | |
RU4138U1 (ru) | Установка для магнитной обработки пластовой жидкости | |
RU2275334C1 (ru) | Устройство для магнитной обработки потока жидкости | |
RU101034U1 (ru) | Устройство для магнитной обработки жидкости | |
RU68497U1 (ru) | Устройство для магнитной обработки потока органической или неорганической жидкости или газа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20051004 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060604 |