RU2383726C1 - Facility for producing heat effect onto formation with heavy oil or bitumen - Google Patents
Facility for producing heat effect onto formation with heavy oil or bitumen Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383726C1 RU2383726C1 RU2008151196/03A RU2008151196A RU2383726C1 RU 2383726 C1 RU2383726 C1 RU 2383726C1 RU 2008151196/03 A RU2008151196/03 A RU 2008151196/03A RU 2008151196 A RU2008151196 A RU 2008151196A RU 2383726 C1 RU2383726 C1 RU 2383726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- tubing string
- formation
- packer
- oil
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для теплового воздействия на призабойную зону и пласт с тяжелыми нефтями или битумами, в том числе для предупреждения или разогрева парафино-гидратных отложений.The invention relates to the oil industry and is intended for thermal effects on the bottomhole zone and the formation with heavy oils or bitumen, including for the prevention or heating of paraffin-hydrated deposits.
Известен скважинный электронагреватель (авторское свидетельство SU №1627671, МПК 7 Е21В 36/04, Е21В 43/24, опубл. 15.02.1991 г.), содержащий токопровод с установленным под ним трубчатым корпусом с размещенными по спирали на его поверхности длинномерным нагревательным элементом, при этом нагревательный элемент размещен по длине корпуса неравномерно с увеличением шага спирали от конца корпуса по направлению к токовводу.A well-known electric heater (copyright certificate SU No. 1627671, IPC 7 ЕВВ 36/04, Е21В 43/24, publ. 02.15.1991), containing a current lead with a tubular body mounted under it with a long heating element arranged in a spiral on its surface, however, the heating element is placed along the length of the housing unevenly with an increase in the pitch of the spiral from the end of the housing towards the current lead.
Известен также индукционный скважинный электронагреватель (патент RU №2198284, МПК 7 Е21В 36/04, Е21В 43/24, опубл. в Бюл. №4 от 10.02.2003 г.), включающий корпус, являющийся одновременно магнитным сердечником, нагревательный элемент в виде индукционной катушки, намотанной на наружной поверхности корпуса, контактный узел с токоподводящим кабелем, причем корпусом, являющимся одновременно магнитным сердечником, служит насосно-компрессорная труба (НКТ), оснащенная металлическими кольцами с разрезами, через которые проложены провода обмоток индукционной катушки, при этом индукционная катушка выполнена двухслойной и имеет три обмотки из проводов с термостойкой изоляцией.Also known is an induction borehole electric heater (patent RU No. 2198284, IPC 7 ЕВВ 36/04, ЕВВ 43/24, published in Bull. No. 4 of 02/10/2003), including a housing that is simultaneously a magnetic core, a heating element in the form an induction coil wound on the outer surface of the housing, a contact node with a current-supply cable, and the housing, which is also a magnetic core, is a tubing equipped with metal rings with cuts through which the wires of the windings of the induction cat ears, while the induction coil is made of two layers and has three windings of wires with heat-resistant insulation.
Недостатками обоих аналогов являются:The disadvantages of both analogues are:
- во-первых, сложное конструктивно устройство, кроме того, большинство нагревателей индукционного типа с высоким электрическим сопротивлением нагревательного элемента выделяет большое количество тепла на единицу длины и потому недолговечно и недостаточно надежно;- firstly, a structurally complex device, in addition, most induction-type heaters with high electrical resistance of the heating element generate a large amount of heat per unit length and therefore are short-lived and not sufficiently reliable;
- во-вторых, недостаточно эффективны для тепловой обработки мощных пластов, например карбонатных, а также для расплавления или предупреждения парафиногидратных пробок большой протяженности; асфальтосмолистых, афальтосмолопарафиновых отложений большой протяженности в НКТ и на глубинно-насосных штангах;- secondly, they are not effective enough for heat treatment of thick formations, for example, carbonate, as well as for melting or preventing paraffin-hydrate plugs of great length; large-length asphalt-resinous, afaltosoloparaffin deposits in the tubing and on the sucker rods;
- в-третьих, устройства не применимы также для подогрева и снижения вязкости продукции скважин на приеме глубинных насосов.- thirdly, the devices are also not applicable for heating and reducing the viscosity of well products at the reception of deep pumps.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является скважинный электронагреватель (патент RU №2198284, МПК 7 Е21В 36/04, Е21В 37/00 опубл. в бюл. №9 от 27.03.2005 г.), содержащий токоподвод с установленным под ним трубчатым корпусом с размещенным на его поверхности длинномерным нагревательным элементом в виде кабеля с возможностью подачи в него через токоподвод питающего напряжения от источника, отличающийся тем, что имеет заземление к трубчатому корпусу и использован кабель с малым электрическим сопротивлением, установленный в ферромагнитной трубке вдоль трубчатого корпуса с возможностью образования замкнутого контура и подачи от источника питающего переменного напряжения, при этом кабель с малым электрическим сопротивлением установлен в ферромагнитной трубке вдоль трубчатого корпуса по его периметру в виде многоходовой последовательности параллельных длинномерных нагревательных элементов, причем ферромагнитная трубка выполнена разделенной на секции, количество которых определено расчетом в зависимости от интенсивности искривления эксплуатационной колонны и габаритных размеров, и способ его применения, включающий спуск скважинного электронагревателя на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) в интервал нефтяного пласта с последующим разогревом и добычей разогретой продукции из скважины.The closest in technical essence and the achieved result is a downhole electric heater (patent RU No. 2198284, IPC 7 ЕВВ 36/04, ЕВВ 37/00 publ. In Bulletin No. 9 of 03/27/2005), containing a current lead with a tubular a casing with a long-length heating element placed on its surface in the form of a cable with the possibility of supplying it with a voltage supply from a source through a current supply, characterized in that it is grounded to the tubular casing and a cable with low electrical resistance, installed in a ferromagnetic tube along the tubular body with the possibility of forming a closed loop and feeding from a source of supplying alternating voltage, while a cable with low electrical resistance is installed in the ferromagnetic tube along the tubular body along its perimeter in the form of a multi-pass sequence of parallel long-length heating elements, the ferromagnetic tube is made divided into sections, the number of which is determined by calculation depending on the intensity of the operational columns and overall dimensions, and the method of its application, including the descent of a borehole electric heater on a string of tubing into the interval of an oil reservoir, followed by heating and production of heated products from the well.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- во-первых, большие тепловые потери, так как разогрев продукции скважины происходит только в интервале размещения скважинного электронагревателя и основная часть тепла, выделяемого электронагревателем, отбирается вместе с продукцией, которая извлекается из скважины, и небольшой охват участка (практически этот участок ограничен геометрическими размерами электрообогревателя), на котором происходит разогревание продукции;- firstly, large heat losses, since the heating of the well’s products occurs only in the interval of placement of the downhole electric heater and the main part of the heat generated by the electric heater is taken along with the products that are extracted from the well, and a small area coverage (practically this section is limited by geometric dimensions electric heater), on which the product is heated;
- во-вторых, мощности прогрева одного электронагревателя не достаточно для подъема по колонне НКТ разогретой продукции (например, тяжелой нефти или битума) от пласта до устья скважины, так как по мере подъема по колонне НКТ тяжелая нефть будет остывать.- secondly, the heating power of one electric heater is not enough to lift heated products (for example, heavy oil or bitumen) along the tubing string from the formation to the wellhead, as heavy oil will cool down as it moves along the tubing string.
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего снизить тепловые потери и направлять значительную часть тепла на разогрев нефтяного пласта, путем увеличения охвата разогреваемого участка скважины и установкой дополнительных электронагревателей, позволяющих поддерживать разогретой тяжелую нефть при ее подъеме по колонне НКТ от пласта до устья скважины.The objective of the invention is to provide a device that allows to reduce heat loss and direct a significant part of the heat to warm up the oil reservoir by increasing the coverage of the heated section of the well and installing additional electric heaters to keep the heavy oil warmed up as it moves along the tubing string from the formation to the wellhead.
Поставленная задача решается устройством для теплового воздействия на пласт с тяжелыми нефтями или битумами, включающим скважинный электронагреватель с токопроводом, размещенный на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ).The problem is solved by a device for thermal exposure of a formation with heavy oils or bitumen, including a borehole electric heater with a current lead, located on a string of tubing.
Новым является то, что 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 каналов в колонне 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, при этом электронагреватели охвачены снаружи кожухами, внутренняя полость которых сообщена с внутренним пространством колонны НКТ выше и ниже электронагревателя.What is new is that the tubing string is higher than the borehole electric motor, but below the dynamic level of production in the well, equipped with a packer hermetically separating the annulus of the well, while input channels are made below the packer and above the electric heater in the tubing string, and an insertion channel is installed above the channels in the tubing string a downhole pump, the column being plugged from below, while the tubing string outside the packer is equipped with additional additional electric heaters connected to the conductor, which are installed at a distance internal to maintain well production in a heated and flowable state, wherein the heaters are covered outside the casing, the inner cavity of which communicates with the interior of the tubing string above and below the electric heater.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство для теплового воздействия на пласт с тяжелыми нефтями или битумами в момент отбора разогретой продукции.The figure 1 shows the proposed device for thermal effects on the reservoir with heavy oils or bitumen at the time of selection of heated products.
На фигуре 2 изображено предлагаемое устройство для теплового воздействия на пласт с тяжелыми нефтями или битумами в момент закачки разогретой продукции.The figure 2 shows the proposed device for thermal exposure of the formation with heavy oils or bitumen at the time of injection of heated products.
Устройство для теплового воздействия на пласт с тяжелыми нефтями или битумами включает спущенные в скважину 1 на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 2 скважинные электронагреватель 3 и дополнительные электронагреватели 3'…3n, соединенные токопроводом 4, размещенным на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 2. Пакер 5, установленный в составе колонны НКТ 2 выше электронагревателя 3, размещенного в интервале пласта 6, посажен в скважине 1 ниже динамического уровня продукции в скважине 1.A device for thermal treatment of a formation with heavy oils or bitumen includes 2 downhole
Дополнительные электронагреватели 3'…3n установлены на расстоянии, достаточном для поддержания продукции (тяжелой нефти) скважины 1 в нагретом и текучем состоянии. В колонне НКТ 2 выше пакера 5 установлен вставной глубинный насос 7, состоящий из плунжера 8 и цилиндрического корпуса 9. Колонна НКТ 2 снизу заглушена заглушкой 10, а ниже пакера 5 колонна НКТ 2 оснащена входными каналами 11, что позволяет аккумулировать тепло, выделяемое электронагревателем 3 на расстоянии S, то есть на участке колонны НКТ 2 от заглушки 10 до входных каналов 11 образуется застойная зона разогретой электронагревателем 3 продукции скважины.Additional electric heaters 3 '... 3 n are installed at a distance sufficient to maintain the production (heavy oil) of well 1 in a heated and fluid state. In the
Дополнительные электронагреватели 3'…3n охвачены снаружи кожухами 12, внутренняя полость которых сообщена с внутренним пространством колонны НКТ 2 выше и ниже дополнительных электронагревателей 3'…3n.Additional electric heaters 3 '... 3 n are covered externally by
Пакер 5 герметично разделяет межколонные пространства 13 и 14 скважины 1 между собой.The
Устройство для теплового воздействия на пласт с тяжелыми нефтями или битумами работает следующим образом.A device for thermal exposure of a formation with heavy oils or bitumen works as follows.
Устройство в сборе, как показано на фигуре 1, запускают в работу (включают электронагреватель 3 и дополнительные электронагреватели 3'…3n, а также запускают вставной глубинный насос 7), при этом электронагреватель 3 одновременно с разогревом тяжелой нефти в интервале пласта 6 передает тепло на внутренние стенки колонны НКТ 2.The assembled device, as shown in figure 1, is put into operation (turn on the
В результате нагревается тяжелая нефть, находящаяся внутри колонны НКТ 2 от заглушки 10 до радиальных отверстии 11 на участке S, поэтому площадь теплоотдачи электронагревателя 3 увеличивается в несколько раз, то есть внутри колонны НКТ 2 на участке S образуется застойная зона разогретой продукции.As a result, heavy oil is heated inside the
Тепло от стенок колонны НКТ 2 на участке S направлено на разогревание продукции скважины в межколонном пространстве 14, а это позволяет расширить охват разогреваемого участка на расстояние S в сравнении с прототипом, где разогрев тяжелой нефти происходит только в пределах электронагревателя, а также сохранить как можно больше теплой продукции (тяжелой нефти) как при добыче из скважины 1, так и при закачке в пласт 6, так как в пласт 6 поступает прогретая в межколонном пространстве 14 продукция.The heat from the walls of the
Одновременно с этим плунжер 8 вставного глубинного насоса 7 посредством колонны штанг 15 и привода (на фиг.1 и 2 не показано) совершает возвратно-поступательные перемещения относительно цилиндрического плунжера 9, подавая в колонну НКТ 2 разогретую электронагревателем 3 продукцию из межколонного пространства 14 скважины 1, причем разогретая тяжелая нефть попадает на прием вставного глубинного насоса 7 из межколонного пространства 14 через входные каналы 11, так как нижний конец колонны НКТ 2 заглушен заглушкой 10.At the same time, the
В колонне НКТ 2 по мере подъема тяжелой нефти происходит ее разогревание от пласта до устья скважины 1 благодаря дополнительным электронагревателям 3'…3n, позволяющим предотвратить ее застывание и добывать на устье скважины разогретую тяжелую нефть, причем количество дополнительных электронагревателей 3'…3n, устанавливаемых в составе колонны НКТ, определяют расчетным путем исходя из поддержания тяжелой нефти или битума в текучем состоянии при ее подъеме по колонне НКТ 2 от пласта 6 до устья скважины 1, в зависимости от мощности электронагревателя.In the
Кроме того, в процессе подъема тяжелой нефти по колонне НКТ 2 она проходит как через внутреннее пространство дополнительных электронагревателей 3'…3n по колонне НКТ 2 выше и ниже этих электронагревателей, так и под кожухом 12, который выполнен на каждом из дополнительных электронагревателей 3'…3n, что обеспечивает дополнительное разогревание тяжелой нефти при прохождении ей дополнительных электронагревателей 3'…3n и более полное использование тепла, вырабатываемого электронагревателями 3'…3n, именно для подогрева тяжелой нефти, поэтому уменьшаются не продуктивные потери тепла и, как следствие, происходит экономия материальных средств, расходуемых на электроэнергию.In addition, in the process of lifting heavy oil along the
Перед закачкой разогретой продукции в пласт 6 приподнимают плунжер 8 (см. фиг.2) из цилиндрического корпуса 9 вставного глубинного насоса 7. После этого с устья скважины 1 производят закачку извлеченной из скважины 1 разогретой продукции (тяжелой нефти) по колонне НКТ 2 сквозь входные каналы 11, так как снизу колонна НКТ 2 заглушена заглушкой 10 обратно в пласт 6.Before the injection of the heated product into the
После закачки разогретой продукции в пласт 6 (см. фиг.1) устанавливают плунжер 8 обратно в цилиндрический корпус 9 и запускают в работу привод глубинного насоса 7 и вновь начинают добычу тяжелой нефти по колонне НКТ 2 из скважины 1. После чего цикл работы устройства повторяется.After the heated products are pumped into the formation 6 (see FIG. 1), the
Предлагаемое устройство для теплового воздействия на пласт с тяжелыми нефтями или битумами позволяет снизить тепловые потери и направлять значительную часть тепла на разогрев нефтяного пласта из-за того, что колонна НКТ снизу заглушена, и электронагреватель одновременно с разогревом продукции в интервале нефтяного пласта передает тепло на внутренние стенки колонны НКТ, а это позволяет аккумулировать тепло на участке колонны НКТ от заглушки до пакера, за счет чего значительно увеличивается охват разогреваемого участка скважины. Кроме того, предлагаемое устройство за счет установки в состав колонны НКТ дополнительных электронагревателей позволяет поддерживать тяжелую нефть или битум в нагретом и текучем состоянии в процессе ее подъема по колонне НКТ от пласта до устья скважины, а наличие кожухов, которыми оснащаются дополнительные электронагреватели, позволяет производить дополнительное нагревание тяжелой нефти или битума в интервале дополнительных электронагревателей в процессе подъема тяжелой нефти или битума.The proposed device for thermal action on a formation with heavy oils or bitumen allows to reduce heat loss and direct a significant part of the heat to warm up the oil reservoir due to the fact that the tubing string is drowned from below, and the electric heater simultaneously transfers the heat to the internal tubing string walls, and this allows you to accumulate heat on the tubing string section from the plug to the packer, thereby significantly increasing the coverage of the heated section of the well. In addition, the proposed device due to the installation of additional electric heaters in the tubing string allows maintaining heavy oil or bitumen in a heated and flowing state during its lifting along the tubing string from the formation to the wellhead, and the presence of casings with which additional electric heaters are equipped allows additional heating of heavy oil or bitumen in the range of additional electric heaters during the lifting of heavy oil or bitumen.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008151196/03A RU2383726C1 (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Facility for producing heat effect onto formation with heavy oil or bitumen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008151196/03A RU2383726C1 (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Facility for producing heat effect onto formation with heavy oil or bitumen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2383726C1 true RU2383726C1 (en) | 2010-03-10 |
Family
ID=42135272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008151196/03A RU2383726C1 (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Facility for producing heat effect onto formation with heavy oil or bitumen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2383726C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450121C1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Халим Назипович Музипов | Method to heat injection fluid in well bore to displace oil from bed |
RU2603311C2 (en) * | 2015-04-17 | 2016-11-27 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МАКС ИНЖИНИРИНГ" (ООО "Макс Инжиниринг") | Downhole electric heater built into the tubing string |
-
2008
- 2008-12-23 RU RU2008151196/03A patent/RU2383726C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450121C1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Халим Назипович Музипов | Method to heat injection fluid in well bore to displace oil from bed |
RU2603311C2 (en) * | 2015-04-17 | 2016-11-27 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МАКС ИНЖИНИРИНГ" (ООО "Макс Инжиниринг") | Downhole electric heater built into the tubing string |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2379495C1 (en) | Oil field thermal treatment and equipment for its execution | |
US6039121A (en) | Enhanced lift method and apparatus for the production of hydrocarbons | |
US6588500B2 (en) | Enhanced oil well production system | |
US5539853A (en) | Downhole heating system with separate wiring cooling and heating chambers and gas flow therethrough | |
RU2559975C1 (en) | Heating method of well bottom hole area and device for its implementation | |
RU2436943C1 (en) | Procedure for extraction of high viscous oil from deviating hole by method of steam cyclic pumping into reservoir | |
RU2383726C1 (en) | Facility for producing heat effect onto formation with heavy oil or bitumen | |
WO2016130916A1 (en) | Downhole induction heater for oil and gas wells | |
RU2378504C1 (en) | Method to bring about thermal effect of formation with heavy crude and device to this end | |
US5040605A (en) | Oil recovery method and apparatus | |
US4558737A (en) | Downhole thermoacoustic device | |
WO2016178046A1 (en) | Downhole heating device to be introduced in a well bored in an underground formation containing a solid hydrocarbonaceous layer, related installation, and method | |
RU103845U1 (en) | DEVICE FOR DEVELOPING DEPOSITS OF HIGH-VISCOUS OIL OR BITUMEN | |
CN201137486Y (en) | Down-hole cable-free electromagnetic electric heating membrane remixed heating oil extraction device | |
RU2599653C1 (en) | Well operation method | |
RU92087U1 (en) | DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF WELL BOTTOM ZONE | |
CN103114836B (en) | A kind of Apparatus for () and method therefor of steam heavy oil heat production | |
RU2368760C1 (en) | Device for heat treatment of bottomhole zone | |
RU2781361C1 (en) | Device for extraction of hard-to-recover petrochemicals | |
RU2204696C1 (en) | Bottom-hole water heater for injection well | |
RU2639003C1 (en) | Method for production of high-viscosity oil | |
CA2980197A1 (en) | Hydrocarbon production apparatus | |
RU2450121C1 (en) | Method to heat injection fluid in well bore to displace oil from bed | |
RU66778U1 (en) | DEVICE FOR HEATING OIL-PRODUCING WELL | |
RU2726704C1 (en) | Flexible pipes with double walls with downhole pump driven by flow |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151224 |