RU2162560C2

RU2162560C2 - Method of reduction of heat exchange in well in development of multi-layer field in cryolic zone

Info

Publication number: RU2162560C2
Application number: RU2000115380A
Authority: RU
Inventors: З.С. Салихов; А.Я. Стрюков; А.Г. Ананенков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ямбурггаздобыча"
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2001-01-27

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry. SUBSTANCE: proposed method includes delivery of hotter well production via inner tubing string and delivery of colder well production via outer tubing string. Sectional rising tube is mounted in well. Short rising tube is lowered inside sectional tubing string; it is coupled in disconnector of tubing string, thus forming extension of lower portion of sectional tubing string over internal diameter. production from lower hotter stratum is withdrawn over lower portion of tubing string and then through disconnector and short tubing string; production of upper colder stratum is with drawn through filter to circular space between short and sectional tubing strings. production of colder stratum is delivered to wellhead via separate loop for production preparation unit. EFFECT: reduction of heat flow taken up by heat insulation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно при разработке многопластовых месторождений в районах распространения многолетнемерзлых пород, преимущественно в северных арктических районах. The invention relates to the field of the oil industry, namely when developing multi-layer deposits in areas of permafrost, mainly in the northern Arctic regions.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ снижения теплообмена в колонне труб, включающий подачу более горячей продукции скважины по внутренней колонне труб и подачу более холодной продукции скважины по наружной колонне труб, охватывающей внутреннюю колонну труб (см. авторское свидетельство СССР 562637, опубл. 25.06.1977). The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of reducing heat transfer in a pipe string, comprising supplying hotter well products through an internal pipe string and supplying cooler well products through an external pipe string covering the internal pipe string (see USSR author's certificate 562637 publ. 06/25/1977).

Разработка газовых и газово-конденсатных месторождений, расположенных в северных арктических районах, имеющих в разрезе верхний интервал из многолетнемерзлых пород, сопровождается целым рядом осложнений, одним из которых является потеря прочности крепи скважины при растеплении мерзлых пород от притока тепла из скважины, обвалы пород и образование глубоких прискважинных воронок. Без применения ремонтных работ скважина переходит в категорию аварийных. The development of gas and gas condensate fields located in the northern Arctic regions, with a cut in the upper interval from permafrost, is accompanied by a number of complications, one of which is the loss of strength of the well support during the thawing of frozen rocks from the influx of heat from the well, rock collapse and formation deep borehole funnels. Without the use of repair work, the well goes into the emergency category.

Недостатком известного способа является то, что для предотвращения растепления мерзлых пород на длительный период эксплуатации скважины требуется применение теплоизоляции с высокими теплотехническими свойствами. The disadvantage of this method is that to prevent thawing of frozen rocks for a long period of operation of the well requires the use of thermal insulation with high thermal properties.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является уменьшение теплового потока, воспринимаемого теплоизоляцией, в результате чего достаточно использовать серийно выпускаемые промышленностью изоляционные материалы. The problem to which the present invention is directed is to reduce the heat flux perceived by thermal insulation, as a result of which it is sufficient to use insulating materials commercially available from the industry.

Указанная задача решается за счет того, что способ снижения теплообмена в колонне труб включает подачу более горячей продукции скважины по внутренней колонне труб и подачу более холодной продукции скважины по наружной колонне труб, охватывающей внутреннюю колонну труб, при этом в скважине устанавливают составную подъемную колонну труб, причем в зоне интервала верхнего пласта составная колонна труб свинчена из труб большего диаметра, и затем внутрь составной колонны труб спускают короткую подъемную колонну труб, которую стыкуют в разъединителе колонн с образованием короткой колонной труб продолжения нижней части составной колонны труб по внутреннему диаметру составной колонны труб, после чего продукция из нижнего, более горячего пласта, отбирается по нижней части составной колонны труб и далее через разъединитель и короткую колонну труб, а продукция верхнего, более холодного пласта, отбирается через фильтр в кольцевое пространство между короткой и составной колоннами труб, при этом продукцию более холодного пласта на устье скважины подают по отдельному шлейфу на установку подготовки продукции. This problem is solved due to the fact that the method of reducing heat transfer in the pipe string includes supplying hotter well products through the inner pipe string and supplying cooler well products through the outer pipe string spanning the inner pipe string, wherein a composite pipe lifting string is installed in the well, moreover, in the interval zone of the upper layer, the composite pipe string is screwed from pipes of a larger diameter, and then a short lifting pipe string is lowered inside the composite pipe string, which is joined in the connector column extender with the formation of a short pipe string extending the lower part of the composite pipe string along the inner diameter of the composite pipe string, after which the products from the lower, hotter layer are selected along the lower part of the composite pipe string and then through the disconnector and the short pipe string, and the products of the upper colder formation, is taken through the filter into the annular space between the short and composite pipe strings, while the production of the colder formation at the wellhead is fed through a separate loop to the whisker anovku preparation products.

В результате использования изобретения достигается снижение протаивания многолетнемерзлых пород вокруг скважины. The use of the invention reduces the thawing of permafrost around the well.

На фиг. 1 представлена схематично конструкция скважины, вскрывшей верхней и нижней продуктивные пласты, на фиг. 2 представлены результаты оценочного расчета распределения температуры потоков добываемой продукции из пластов. In FIG. 1 shows schematically the design of a well that has uncovered the upper and lower reservoirs, and FIG. 2 presents the results of the estimated calculation of the temperature distribution of the flows of produced products from the reservoirs.

Пакер 1 разобщает между собой вскрытые продуктивные пласты. Составная подъемная колонна 2 в верхней части, начиная с интервала расположения верхнего пласта, свинчивается из труб большего по размеру диаметра. Внутрь этой верхней части колонны в последнюю очередь спускается короткая подъемная колонна 3, которая стыкуется с колонной 2 в разъединителе колонн 4 и является продолжением нижней части составной колонны по внутреннему диаметру. Фильтр 5 служит для прохождения продукции из верхнего пласта в кольцевое пространство. В интервале пород hm показан вариант размещения в скважине теплоизоляции 6. Packer 1 divides between itself the opened productive formations. Compound lifting column 2 in the upper part, starting from the interval of the upper formation, is screwed from pipes of a larger diameter. Inside this upper part of the column, the shortest lifting column 3 lasts down, which joins the column 2 in the column disconnector 4 and is an extension of the lower part of the composite column by inner diameter. The filter 5 is used to pass products from the upper layer into the annular space. In the interval of rocks hm shown placement option in the well of thermal insulation 6.

Добываемая продукция из нижнего "горячего" пласта отбирается по нижней части составной колонны 2, а далее через разъединитель колонн и короткую подъемную колонну 3 направляется на устье скважины и далее по шлейфу на установку подготовки продукции к дальнейшему транспорту (на чертеже не показано). Produced products from the lower "hot" formation are selected along the lower part of the composite column 2, and then through the column disconnector and the short lifting column 3 are sent to the wellhead and then along the loop to the product preparation unit for further transport (not shown).

Добываемая продукция из верхнего "холодного" пласта через фильтр 5 попадает в кольцевое пространство и, как показано на чертеже, направляется на устье скважины и далее, не смешиваясь с продукцией из нижнего пласта, по отдельному шлейфу на установку подготовки продукции к дальнейшему транспорту. Produced products from the upper "cold" layer through the filter 5 enters the annular space and, as shown in the drawing, is sent to the wellhead and then, without mixing with the products from the lower layer, through a separate loop to the product preparation unit for further transport.

Наружный "холодный" поток продукции из верхнего объекта экранирует от интервала многолетнемерзлых пород "горячий" поток из нижнего объекта, в результате чего резко снижается теплообмен в скважине в радиальном направлении. An external “cold” product stream from the upper object screens the “hot” stream from the lower object from the permafrost interval, resulting in a sharp decrease in heat transfer in the well in the radial direction.

Как показано на фиг. 2, кривые 1 и 3 соответствуют распределению температур потоков для случая, когда в скважине эксплуатируется лишь один из пластов - верхний или нижний. As shown in FIG. 2, curves 1 and 3 correspond to the distribution of flow temperatures for the case when only one of the strata is used in the well - upper or lower.

Кривые 2 и 3 соответствуют распределению температуры потоков продукции из пластов при их одновременной эксплуатации. Изменение температур наружного потока продукции, непосредственно влияющего на теплообмен с интервалом многолетнемерзлых пород, очень незначительно. Как видим, возможно регулирование распределения температур на кривой 2 за счет изменения дебитов (отборов) из того или другого пластов. Curves 2 and 3 correspond to the temperature distribution of product flows from the formations during their simultaneous operation. The change in temperature of the external flow of products, directly affecting heat transfer with the interval of permafrost, is very insignificant. As you can see, it is possible to control the temperature distribution on curve 2 due to changes in flow rates (selections) from one or another layer.

Предложенная для реализации способа конструкция скважины при ее использовании для разработки многопластовых месторождений позволяет резко сократить фонд скважины (в 1,3-1,7 раза), что крайне важно в северных арктических условиях. The well design proposed for implementing the method, when used for the development of multilayer fields, can drastically reduce the well stock (1.3-1.7 times), which is extremely important in the northern Arctic conditions.

Claims

A method of reducing heat transfer in a pipe string, comprising supplying hotter well products through an inner pipe string and supplying cooler well products through an external pipe string spanning the inner pipe string, characterized in that a composite pipe lifting string is installed in the well, and in the zone of the upper formation, the composite pipe string is screwed from pipes of a larger diameter and then a short lifting pipe string is lowered into the composite pipe string, which is joined in the column disconnector to form we use a short pipe string to extend the lower part of the composite pipe string along the inner diameter of the composite pipe string, after which the products from the lower, hotter layer are taken along the lower part of the composite pipe string and then through the disconnector and the short pipe string, and the products of the upper, colder pipe the formation is taken through a filter into the annular space between the short and composite pipe strings, while the products of the colder formation at the wellhead are fed in a separate loop to the production preparation unit .