RU2389869C1 - Method of preparing and supplying heterogeneous mixtures to formation, and plant for method's implementation - Google Patents

Method of preparing and supplying heterogeneous mixtures to formation, and plant for method's implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2389869C1
RU2389869C1 RU2008140641/03A RU2008140641A RU2389869C1 RU 2389869 C1 RU2389869 C1 RU 2389869C1 RU 2008140641/03 A RU2008140641/03 A RU 2008140641/03A RU 2008140641 A RU2008140641 A RU 2008140641A RU 2389869 C1 RU2389869 C1 RU 2389869C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
well
liquid
pressure
mixture
Prior art date
Application number
RU2008140641/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008140641A (en
Inventor
Валерий Петрович Дыбленко (RU)
Валерий Петрович Дыбленко
Александр Петрович Лысенков (RU)
Александр Петрович Лысенков
Ришад Яхиевич Шарифуллин (RU)
Ришад Яхиевич Шарифуллин
Юрий Викторович Лукьянов (RU)
Юрий Викторович Лукьянов
Марс Магнавиевич Хасанов (RU)
Марс Магнавиевич Хасанов
Евгений Ювенальевич Марчуков (RU)
Евгений Ювенальевич Марчуков
Дмитрий Михайлович Белобоков (RU)
Дмитрий Михайлович Белобоков
Владислав Вячеславович Зацепин (RU)
Владислав Вячеславович Зацепин
Original Assignee
Валерий Петрович Дыбленко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Петрович Дыбленко filed Critical Валерий Петрович Дыбленко
Priority to RU2008140641/03A priority Critical patent/RU2389869C1/en
Publication of RU2008140641A publication Critical patent/RU2008140641A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2389869C1 publication Critical patent/RU2389869C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: in compliance with inventions, heterogeneous mixtures are prepared and supplied to formation through at least one well. Phases of liquid and gas of various pressure are mixed with ejection, and certain volume ratio of phases and control of this ratio is reached. According to inventions, volume ratio of mixed phases is controlled and maintained with determination of their optimum ratio in mode of continuous monitoring with feedback along supply line with well injection capacity coefficient and depending on the depth of its perforation interval, structural geometric dimensions of system of casing pipes and tubing, pressures in liquid and gas phase supply line. At that, ejection at mixing is performed with automatic selection of active and passive phases along feedback line, and hydrodynamic instability of speeds and pressures in flows is created both at ejection and supply of mixture to the formation.
EFFECT: increasing efficiency of the method and enlarging functional capabilities of the device at decrease of material costs.
18 cl, 1 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газодобывающей промышленности, в частности к способам приготовления и нагнетания различных смесей рабочих агентов в пласты продуктивных залежей, и может быть эффективно использовано при разработке месторождений в целях утилизации попутного нефтяного газа, осуществления водогазового, физико-химического воздействий на подземные пласты для повышения нефтеотдачи, увеличения рентабельности и экологической чистоты проектов добычи, в том числе на нефтяных месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами, может быть также эффективно использовано для осуществления операций обработки призабойных зон скважин (ПЗП), связанных с закачкой в скважины пенных систем.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to methods for the preparation and injection of various mixtures of working agents into the reservoirs of productive deposits, and can be effectively used in the development of fields for the utilization of associated petroleum gas, the implementation of water-gas, physico-chemical effects on underground formations enhanced oil recovery, increased profitability and environmental friendliness of production projects, including in oil fields with hard-to-recover reserves, m It can also be effectively used for processing bottom-hole well zones (BHP) associated with the injection of foam systems into wells.

Известны способы приготовления и нагнетания гетерогенных смесей в пласт, при которых перед смешиванием газа различными специальными смесителями с фазой жидкости на устье осуществляют компримирование газовой фазы с использованием специальной наземной компрессорной техники, бустерных насосов и другого оборудования подготовки газа (Патент РФ № 2190757, МПК Е21В 43/00, опубл. 10.10.2002, Патент РФ № 1538586, МПК Е21В 43/00, опубл. 15.11.1994). Данные способы обеспечивают возможность получения газожидкостных смесей с изменением объемного соотношения фаз в широком диапазоне и напорную подачу полученных смесей в скважины. Однако применение данных способов существенно ограничивают технические и технологические сложности процессов подготовки, транспортировки газа высокого давления и его смешивания с жидкостью, существенные затраты энергии, низкая рентабельность капиталовложений, в особенности для удаленных небольших по размеру залежей. При размещении компрессорно-насосной техники для смешивания на станциях подготовки газа и транспортировки гетерогенных смесей к скважинам происходит расслоение фаз в трубах, вследствие чего существенно снижается приемистость скважин и эффективность воздействия на пласты. Кроме того, процесс смешивания попутного нефтяного газа высокого давления с водой и процесс напорной подачи готовой водогазовой смеси высокого давления с устья на забой скважины осложняются высокой опасностью образования сплошных газогидратных отложений, с закупоркой проточных линий и возникновением аварийных ситуаций.Known methods for the preparation and injection of heterogeneous mixtures into the reservoir, in which before mixing the gas with various special mixers with a liquid phase at the mouth, the gas phase is compressed using special ground-based compressor equipment, booster pumps and other gas treatment equipment (RF Patent No. 2190757, IPC Е21В 43 / 00, published on 10/10/2002, RF Patent No. 1538586, IPC Е21В 43/00, published on 11/15/1994). These methods provide the ability to obtain gas-liquid mixtures with a change in the volume ratio of the phases in a wide range and pressure supply of the obtained mixtures to the wells. However, the use of these methods significantly limits the technical and technological difficulties of the processes of preparation, transportation of high pressure gas and its mixing with a liquid, significant energy costs, low ROI, especially for remote small deposits. When compressor-pumping equipment is placed for mixing at gas preparation stations and for transporting heterogeneous mixtures to wells, phase separation in the pipes occurs, which significantly reduces the injectivity of the wells and the effectiveness of stimulation. In addition, the process of mixing high-pressure associated petroleum gas with water and the process of pressure supply of the finished high-pressure gas-gas mixture from the wellhead to the bottom of the well are complicated by the high risk of the formation of continuous gas hydrate deposits, with clogging of flow lines and emergency situations.

Известны также способы, при реализации которых приготовление гетерогенных смесей происходит в процессах струйного эжектирования фазы газа низкого давления жидкостью высокого давления (Патент РФ № 2170814, МПК Е21В 43/20, опубл. 20.07.2001). Поскольку данные способы используют отбор воды высокого давления из широко развитой инфраструктуры поддержания пластового давления, а технически простые и надежные в работе эжекторные устройства мобильно и компактно размещаются на устье или на забое скважины и не требуют больших затрат на изготовление и обслуживание, то их использование для приготовления и закачки смесей в пласт технологически и экономически перспективно. Однако на практике использование данных способов сопряжено со значительными трудностями и ограничениями. Процесс простого эжектирования не может обеспечить одновременно создания и достаточно большого объемного газосодержания смесей, чтобы покрывать требуемые объемы закачки газа в проектах утилизации газа или водогазового воздействия на пласты, и одновременно достаточно большого давления в смеси - напора для внедрения доставляемой на забой смеси в пласты. В известных способах (Патент РФ № 2190760, МПК Е21В 43/20, опубл. 10.10.2002, Патент РФ № 2003133235, МПК Е21В 43/20, опубл. 20.04.2005) дополнительно к эжектированию осуществляют последующее поднятие давления уже приготовленных смесей с применением специальных дожимных насосов. При этом появляется возможность закачки смесей с достаточно большим газосодержанием в пласты, но возникают серьезные технологические и экономические ограничения, как и у вышеописанных способов с первичным компримированием газа перед смешиванием. Существуют также ограничения применения данных способов по диапазону геолого-промысловых условий закачки смесей в пласты, как и у способа (Патент РФ № 2078200, МПК Е21В 43/18, 43/22, опубл. 27.04.1997), в котором в целях совершенствования технологии, ее удешевления и повышения эффективности закачки осуществляют гравитационное сжатие смеси в стволе скважины, а затем последующее ее «дожатие» на забое скважины струйным инжектором.There are also known methods in which the preparation of heterogeneous mixtures takes place in the process of jet ejection of a low-pressure gas phase with a high-pressure liquid (RF Patent No. 2170814, IPC ЕВВ 43/20, publ. 20.07.2001). Since these methods use the selection of high-pressure water from a well-developed infrastructure for maintaining reservoir pressure, and technically simple and reliable ejector devices are mobile and compactly located at the wellhead or in the bottom of the well and do not require large expenses for production and maintenance, their use for preparation and injection of mixtures into the reservoir technologically and economically promising. However, in practice, the use of these methods is fraught with significant difficulties and limitations. A simple ejection process cannot simultaneously create a sufficiently large volumetric gas content of mixtures to cover the required gas injection volumes in gas utilization projects or water-gas treatment of formations, and at the same time a sufficiently large pressure in the mixture is the pressure for introducing the mixture delivered to the bottom into the formations. In the known methods (RF Patent No. 2190760, IPC ЕВВ 43/20, publ. 10.10.2002, RF Patent № 2003133235, IPC Е21В 43/20, publ. 04/20/2005) in addition to ejection, a subsequent pressure increase of the prepared mixtures is carried out using special booster pumps. In this case, it becomes possible to pump mixtures with a sufficiently high gas content into the reservoirs, but serious technological and economic limitations arise, as in the above methods with primary gas compression before mixing. There are also limitations on the use of these methods in the range of geological and field conditions for pumping mixtures into formations, as in the method (RF Patent No. 2078200, IPC Е21В 43/18, 43/22, publ. 04/27/1997), in which, in order to improve the technology , its cost reduction and injection efficiency increase carry out gravitational compression of the mixture in the wellbore, and then its subsequent “squeezing” at the bottom of the well with a jet injector.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ (Патент РФ № 2088752, МПК Е21В 43/20, опубл. 27.08.1997), включающий смешивание фаз жидкости и газа разного давления эжектированием, достижение определенного объемного соотношения фаз и регулирование данного соотношения. В данном известном изобретении регулирование образования объемного соотношения смешиваемых фаз осуществляется с учетом лишь вязкости пластовой нефти, что по замыслу авторов должно обеспечивать равномерность фронтов вытеснения уже непосредственно в пласте, без прорывов водогазовой смеси к добывающим скважинам, в то же время другие важные геолого-промысловые параметры, которые не только определяют исходный процесс внедрения смесей в призабойные зоны пласта, но и опосредованно сам процесс приготовления гетерогенных смесей, нигде не учитываются. В результате процессы приготовления смесей технологически отрываются от процессов закачки, которые в результате в диапазоне реальных изменений геолого-физических условий скважин происходят неэффективно, не обеспечивают требуемых проектных объемов ни по утилизации попутного газа, ни по оптимальному водогазовому воздействию на пласты.Closest to the proposed invention is a method (RF Patent No. 2088752, IPC ЕВВ 43/20, publ. 08/27/1997), including mixing the phases of a liquid and gas of different pressures by ejection, achieving a certain volumetric phase ratio and adjusting this ratio. In this known invention, the regulation of the formation of the volume ratio of the mixed phases is carried out taking into account only the viscosity of the reservoir oil, which, according to the authors, should ensure the uniformity of the displacement fronts already directly in the reservoir, without breakthroughs of the gas-gas mixture to production wells, at the same time, other important geological and production parameters , which not only determine the initial process of introducing mixtures into the bottom-hole zones of the formation, but also indirectly the process of preparing heterogeneous mixtures, nowhere are hanging out. As a result, mixtures preparation processes are technologically detached from injection processes, which, as a result, in the range of real changes in the geological and physical conditions of the wells, are inefficient, do not provide the required design volumes for either associated gas utilization or optimal water-gas effects on the reservoirs.

Известна установка, содержащая последовательно расположенные компрессорный агрегат и винтовой насос, связанные трубопроводом с нагнетательной скважиной, позволяющая создавать водогазовые смеси с широким диапазоном соотношений объемов жидкости и газа и закачивать их в пласт под давлением (Патент РФ № 2247831, МПК Е21В 43/24, опубл. 10.03.2005). Использование данной установки ограничивают технологические сложности компрессирования попутного нефтяного газа, существенные затраты энергии для ее работы, низкая рентабельность процессов утилизации попутного газа и водогазового воздействия на пласты.A known installation containing a sequentially located compressor unit and a screw pump connected by a pipeline to an injection well, which allows to create water-gas mixtures with a wide range of ratios of liquid and gas volumes and pump them into the reservoir under pressure (RF Patent No. 2247831, IPC ЕВВ 43/24, publ. March 10, 2005). The use of this installation is limited by the technological difficulties of compressing associated petroleum gas, significant energy costs for its operation, low profitability of associated gas utilization processes and water-gas stimulation of formations.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является установка для приготовления и нагнетания гетерогенных смесей в пласт через скважины, включающая эжектор с соплом, приемной камерой, камерой смешения, а также линии подвода фаз жидкости и газа и линию нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт (Патент РФ № 2046931, МПК Е21В 43/00, F04F 5/54, опубл. 27.10.1995). Недостатком данной установки является недостаточная стабильность и дисперсность приготавливаемых водогазовых смесей, большая опасность газогидратообразования, существенные ограничения по объему газосодержания и напорному давлению подачи их в скважину, исключающие возможность ее применения для требуемых на практике объемов закачки газа в реальных геолого-физических условиях скважин.Closest to the proposed invention is a facility for preparing and injecting heterogeneous mixtures into a formation through wells, including an ejector with a nozzle, a receiving chamber, a mixing chamber, as well as lines for supplying liquid and gas phases and a line for injecting a heterogeneous mixture into the well and formation (RF Patent No. 2046931, IPC Е21В 43/00, F04F 5/54, publ. 10/27/1995). The disadvantage of this installation is the lack of stability and dispersion of the prepared water-gas mixtures, the great danger of gas hydrate formation, significant restrictions on the volume of gas content and the pressure pressure to feed them into the well, which exclude the possibility of its use for the gas injection volumes required in practice in real geological and physical conditions of the wells.

Задачей изобретения является повышение эффективности приготовления и закачки гетерогенных смесей в технологических процессах утилизации попутного газа, водогазового воздействия на пласты, а также обработки ПЗП скважин, при расширении функциональных возможностей и диапазона применимости способа и устройства по геолого-физическим условиям и категориям скважин, уменьшение материальных затрат, упрощение технологии реализации способа и устройства, устранение опасности аварий из-за образования газогидратов, устранение поражения обслуживающего персонала и окружающей среды.The objective of the invention is to increase the efficiency of the preparation and injection of heterogeneous mixtures in technological processes for the utilization of associated gas, water-gas treatment of formations, as well as the processing of PPP wells, while expanding the functionality and range of applicability of the method and device according to the geological and physical conditions and categories of wells, reducing material costs , simplification of the technology for implementing the method and device, eliminating the risk of accidents due to the formation of gas hydrates, eliminating the damage to the service ivayuschego personnel and the environment.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем смешивание фаз жидкости и газа разного давления эжектированием, достижение определенного объемного соотношения фаз и регулирование данного соотношения, согласно изобретению объемное соотношение смешиваемых фаз регулируют и поддерживают с определением их оптимального соотношения в режиме непрерывного мониторинга с обратной связью по линии нагнетания с коэффициентом приемистости скважины и в зависимости от глубины ее интервала перфорации, конструктивных геометрических размеров системы обсадных и насосно-компрессорных труб, давлений в линии подачи фазы жидкости и газа, при этом эжектирование при смешивании производят с автовыбором активной и пассивной фаз по линии обратной связи и создают гидродинамическую нестационарность скоростей и давлений в потоках как при эжектировании, так и при нагнетании смеси в пласт.The problem is solved in that in the known method, comprising mixing the phases of a liquid and gas of different pressures by ejection, achieving a certain volumetric phase ratio and adjusting this ratio, according to the invention, the volume ratio of the mixed phases is controlled and maintained with determination of their optimal ratio in continuous monitoring mode with reverse communication along the injection line with the injectivity coefficient of the well and depending on the depth of its perforation interval, structural geometry dimensions of the casing and tubing system, pressures in the supply line of the liquid and gas phases, while ejection during mixing is carried out with automatic selection of the active and passive phases via the feedback line and create hydrodynamic unsteadiness of the velocities and pressures in the flows both during ejection and when injecting the mixture into the reservoir.

Для повышения эффективности способа гетерогенные смеси целесообразно нагнетать в поле упругих колебаний.To increase the efficiency of the method, it is advisable to pump heterogeneous mixtures into the field of elastic vibrations.

При этом для создания наиболее оптимальных условий для эффективного смесеобразования жидких и газовых фаз, а также для улучшения и поддержания приемистости скважин при нагнетании гетерогенных смесей в пласт целесообразно гидродинамическую нестационарность скоростей и давлений в потоках создавать при взаимодействии вихревых закрученных и осевых течений и/или с генерацией в них поля упругих колебаний.At the same time, in order to create the most optimal conditions for effective mixture formation of liquid and gas phases, as well as to improve and maintain the injectivity of wells when injecting heterogeneous mixtures into the formation, it is advisable to create hydrodynamic unsteadiness of velocities and pressures in the flows during the interaction of swirling and axial vortex flows and / or with generation fields of elastic vibrations in them.

В условиях пониженной приемистости скважин, для глубин залегания пластов более 1000-1200 м, для обеспечения требуемых объемов закачки смесей в пласт целесообразно процесс смешивания фаз и регулирования объемного газосодержания выполнять в два взаимосвязанных этапа, на первом из которых на устье скважины струйным эжектированием осуществлять смешивание фазы жидкости высокого давления и фазы газа низкого давления, а на втором этапе подавать на забой скважины по отдельным линиям полученную на первом этапе газожидкостную смесь и жидкость высокого давления из устьевой линии подачи с последующим повышением напора смеси для закачки ее в пласт.In conditions of reduced injectivity of the wells, for formation depths of more than 1000-1200 m, to ensure the required injection volumes of mixtures into the formation, it is advisable to carry out the phase mixing and gas volume control in two interconnected stages, at the first of which phase mixing is carried out at the wellhead by jet ejection high-pressure liquids and phases of low-pressure gas, and at the second stage, apply to the bottom of the well in separate lines the gas-liquid mixture obtained at the first stage and high -pressure supply line from the wellhead, followed by increasing mixture pressure for its injection into the formation.

При повышении напора возможно осуществлять его пульсацию и/или диспергирование газожидкостной смеси.When the pressure increases, it is possible to pulsate and / or disperse the gas-liquid mixture.

Напор газожидкостной смеси может быть повышен с помощью использования скважинных поршневых, и/или электроцентробежных, и/или струйных насосов.The pressure of the gas-liquid mixture can be increased by using well piston and / or electric centrifugal and / or jet pumps.

Для обеспечения максимального объемного газосодержания при приготовлении смесей целесообразно смешивание струйным эжектированием на устье фазы газа низкого давления и жидкости высокого давления осуществлять в два и более каскада, при этом на первом каскаде жидкостью высокого давления эжектировать газ, а полученную смесь направлять в буферную емкость для разделения фаз и отвода жидкой фазы, на втором каскаде жидкостью высокого давления эжектировать газ повышенного, по сравнению с исходным, давления из буферной емкости первого каскада и подавать получаемую смесь в буферную емкость следующего каскада или непосредственно в линию закачки в скважину.To ensure maximum volumetric gas content during the preparation of mixtures, it is advisable to mix by jet ejection at the mouth of the low-pressure gas phase and high-pressure liquid into two or more cascades, while at the first cascade, high-pressure liquid eject gas, and direct the resulting mixture into a buffer tank for phase separation and removal of the liquid phase, at the second cascade with a high-pressure liquid, eject gas of increased pressure compared to the initial one from the buffer tank of the first cascade and feeding the resulting mixture into the buffer tank of the next stage or directly into the injection line into the well.

При смешивании гетерогенных смесей технологически целесообразно в качестве жидкой фазы использовать воду, или нефть, или другие углеводородные жидкости, а в качестве фазы газа использовать попутный нефтяной газ или воздух.When mixing heterogeneous mixtures, it is technologically feasible to use water, or oil, or other hydrocarbon liquids as the liquid phase, and use associated petroleum gas or air as the gas phase.

Для расширения функциональных возможностей и диапазона применимости метода по геолого-физическим условиям и категориям скважин при осуществлении обработок ПЗП для очистки коллектора или изоляции высокопроницаемых интервалов целесообразно при смешивании гетерогенных смесей в фазу жидкости добавлять растворимые в ней поверхностно-активные вещества или нерастворимые пылеобразные твердые частицы.In order to expand the functional capabilities and the range of applicability of the method according to the geological and physical conditions and categories of wells when performing PPP treatments to clean the reservoir or isolate highly permeable intervals, it is advisable to add soluble surfactants or insoluble dust-like solids when mixing heterogeneous mixtures into the liquid phase.

Для создания наиболее благоприятных условий для внедрения гетерогенных смесей в ПЗП целесообразно перед закачкой в пласт рабочего агента осуществлять разглинизирование и очистку коллектора призабойной зоны пласта в поле упругих колебаний и в режиме депрессии на забое скважины.To create the most favorable conditions for the introduction of heterogeneous mixtures in the formation, it is advisable to wedge and clean the reservoir of the bottom-hole zone of the formation in the field of elastic vibrations and in the mode of depression at the bottom of the well before pumping the working agent into the formation.

При разглинизировании и очистке коллектора призабойной зоны скважины депрессию на забое оптимально создавать прокачкой через спускаемые насосно-компрессорные трубы и межтрубное пространство приготовляемых гетерогенных смесей с высоким объемным содержанием газа, а для создания поля упругих колебаний оптимально использовать спущенный на забой гидродинамический генератор, работающий на потоке данных смесей.When loosening and cleaning the collector of the bottom-hole zone of the well, it is optimal to create depression at the bottom by pumping through the descent tubing and the annulus of the prepared heterogeneous mixtures with a high volumetric gas content, and to create a field of elastic vibrations, it is optimal to use a hydrodynamic generator running on the bottom running on a data stream mixtures.

В условиях повышенной засоренности коллектора ПЗП и при повышенных глубинах забоев скважин целесообразно при разглинизировании и очистке коллектора призабойной зоны скважины депрессию на забое создавать прокачкой через спускаемые насосно-компрессорные трубы, забойный струйный насос и межтрубное пространство жидкости, а для создания поля упругих колебаний использовать спущенный на забой гидродинамический генератор, работающий совместно со струйным насосом на потоке жидкости.In conditions of increased contamination of the reservoir’s bottomhole formation reservoir and at increased depths of the bottom of the wells, it is advisable to loosen the bottom of the bottomhole while loosening and cleaning the bottomhole collector by pumping through the descent tubing, the downhole jet pump and the annulus of fluid, and use the deflation bottomhole hydrodynamic generator, working in conjunction with a jet pump on a fluid stream.

Поставленная задача решается также тем, что в известной установке, включающей, по крайней мере, один эжектор с соплом, приемной камерой, камерой смешения, а также линии подвода фаз жидкости и газа и линию нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт, согласно изобретению сопло эжектора выполнено в виде цилиндрической трубки, осесимметрично расположенной в приемной камере, выполненной с внутренней цилиндрической поверхностью, при этом в конце, противоположном выходу сопла, на данной поверхности выполнены тангенциальные каналы, связывающие приемную камеру с линией подвода газа, вход в сопло связан с линией подвода жидкости, напротив выхода сопла приемная камера соединена с зауженной цилиндрической камерой смешения, связанной на выходе с линией нагнетания смеси в скважину и пласт, при этом линия подвода жидкости снабжена гидравлическим регулятором расхода с управляющей линией, соединенной с линией нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт.The problem is also solved by the fact that in the known installation, which includes at least one ejector with a nozzle, a receiving chamber, a mixing chamber, as well as a line for supplying liquid and gas phases and a line for injecting a heterogeneous mixture into the well and formation, an ejector nozzle according to the invention made in the form of a cylindrical tube axisymmetrically located in the receiving chamber, made with an inner cylindrical surface, while at the end opposite the nozzle exit, tangential channels are made on this surface, connecting which have a receiving chamber with a gas supply line, the entrance to the nozzle is connected to the liquid supply line, opposite the nozzle exit, the receiving chamber is connected to a narrowed cylindrical mixing chamber connected at the output to the mixture injection line into the well and the formation, while the liquid supply line is equipped with a hydraulic flow regulator with a control line connected to the injection line of the heterogeneous mixture into the well and reservoir.

Линия подвода газа может быть снабжена гидравлическим регулятором расхода с управляющей линией, соединенной с линией нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт, и/или обратным клапаном. При этом расширяются функциональные возможности установки по регулированию объемного газосодержания в смеси за счет смены активной и пассивной фаз.The gas supply line can be equipped with a hydraulic flow regulator with a control line connected to the injection line of the heterogeneous mixture into the well and formation, and / or a check valve. At the same time, the functionality of the installation to control the volumetric gas content in the mixture is expanded by changing the active and passive phases.

В этих же целях для увеличения объемного газосодержания целесообразно снабжать установку дополнительным эжектором и буферной емкостью с сепаратором фаз, при этом вход в его сопло соединен с разветвлением от линии подвода жидкости, приемная камера - с линией подвода газа, камера смешения фаз - с буферной емкостью, из верхней части которой сжатая газовая фаза после сепаратора направляется через линию подачи на вход в тангенциальные каналы приемной камеры основного эжектора.For the same purpose, to increase the volumetric gas content, it is advisable to equip the installation with an additional ejector and a buffer tank with a phase separator, while the entrance to its nozzle is connected to a branch from the liquid supply line, the receiving chamber with a gas supply line, the phase mixing chamber with a buffer capacity, from the upper part of which the compressed gas phase after the separator is directed through the supply line to the entrance to the tangential channels of the receiving chamber of the main ejector.

В целях расширения диапазона применимости метода в условиях недостаточной приемистости скважин с зауженным профилем нагнетания по интервалу пластов, для повышения эффективности закачки смесей установка может быть снабжена установленным в скважине с упором на ее стенки гидродинамическим генератором, колебания расхода и давления которого воздействуют как на стенки скважины, так и на поток текучей среды.In order to expand the range of applicability of the method in conditions of insufficient injectivity of wells with a narrowed injection profile over the formation interval, to increase the efficiency of injection of mixtures, the installation can be equipped with a hydrodynamic generator installed in the well with an emphasis on its walls, the flow and pressure fluctuations of which affect both the walls of the well, and on the fluid stream.

Также целесообразно, чтобы вход в сопло был соединен с дополнительным ответвлением от линии подвода жидкости через насос-импульсатор. Дополнительное ответвление от линии подвода жидкости может быть соединено со спущенными на забой скважины насосно-компрессорными трубами, на которых установлено устройство для смешивания гетерогенной смеси и повышения ее напора. Это может быть либо струйный насос, либо гидропоршневой насос.It is also advisable that the entrance to the nozzle be connected to an additional branch from the fluid supply line through the pump-impulse. An additional branch from the fluid supply line can be connected to tubing pipes lowered to the bottom of the well, on which a device for mixing a heterogeneous mixture and increasing its pressure is installed. It can be either a jet pump or a hydraulic piston pump.

Для предупреждения коррозии конструктивные элементы предлагаемой установки покрывают антикоррозионным покрытием.To prevent corrosion, the structural elements of the proposed installation are coated with an anti-corrosion coating.

В предложенном изобретении реализуется новый, более эффективный механизм приготовления гетерогенных газожидкостных смесей и последующего нагнетания через скважину в продуктивный интервал пласта, связанный не только с расширением диапазона объемного газосодержания приготавливаемых смесей, но и с инициированием благоприятных условий для полноценного фильтрационного течения их из забоя скважины в ПЗП. При этом оптимально, без привлечения значительных материальных затрат, используются инфраструктура и энергетические ресурсы повсеместно распространенной на промыслах системы поддержания пластового давления (ППД).The proposed invention implements a new, more efficient mechanism for the preparation of heterogeneous gas-liquid mixtures and subsequent injection through the well into the productive interval of the formation, associated not only with the expansion of the volume range of gas content of the prepared mixtures, but also with the initiation of favorable conditions for a full filtration flow from the bottom of the well in the formation . At the same time, it is optimal, without attracting significant material costs, to use the infrastructure and energy resources of the reservoir pressure maintenance system (PPP), which is widely used in the fields.

В известном изобретении (прототип) непосредственное применение эжектирования газа низкого давления жидкостью высокого давления неэффективно. Если рассматривать в целом единую технологическую цепочку приготовления и закачки газожидкостных смесей в пласт через скважину, то все гидродинамические процессы, начиная с течения отдельных фаз еще до входа в смесительное устройство, непосредственно процессы эжектирования, дальнейшего протекания смесей по трубам скважины и, наконец, фильтрационного течения в ПЗП полностью взаимосвязаны и взаимообусловлены создаваемыми внешними и внутренними условиями. При этом сам первоначальный процесс смешивания - эжектирования во многом определяется условиями дальнейшего течения смеси в скважине и особенно условиями ее внедрения в пласт, в частности приемистостью ПЗП, которая в свою очередь является не только функцией забойного давления и объемного газосодержания, но и времени. Таким образом, для организации наиболее эффективного смесеобразования должен быть задан механизм, подразумевающий определение и поддержание оптимальных параметров процесса эжектирования в соответствии не только с существующими в конкретный момент условиями закачки в ПЗП, но и с их изменениями по времени. Такой качественно новый механизм реализуется в предлагаемом изобретении.In the known invention (prototype), the direct application of ejection of a low-pressure gas by a high-pressure liquid is inefficient. If we consider the whole unified technological chain of preparation and injection of gas-liquid mixtures into the formation through the well, then all hydrodynamic processes, starting from the flow of individual phases before entering the mixing device, directly the processes of ejection, the further flow of the mixtures through the pipes of the well and, finally, the filtration flow in the PPP are completely interconnected and interdependent created by external and internal conditions. At the same time, the initial process of mixing - ejection itself is largely determined by the conditions of the further flow of the mixture in the well and especially the conditions of its introduction into the formation, in particular, the injectivity of the bottomhole formation zone, which in turn is not only a function of the bottomhole pressure and gas volume, but also time. Thus, in order to organize the most effective mixture formation, a mechanism must be specified that implies the determination and maintenance of optimal parameters of the ejection process in accordance with not only the injection conditions existing at a given moment in the PPP, but also with their changes in time. Such a qualitatively new mechanism is implemented in the present invention.

Способ осуществляют следующим образом: в скважине (или скважинах), выбранной для осуществления закачки в пласт, производят спуск насосно-компрессорных труб (НКТ) на глубину интервала перфорации пласта. При необходимости на колонне НКТ устанавливают пакер. Заявляемую установку для приготовления и нагнетания гетерогенных смесей в пласт на месте подготовки попутного газа или непосредственно у устья выбранной скважины соединяют с линией подачи газа и с водоводом высокого давления, при этом ее линию нагнетания обвязывают со скважинной арматурой НКТ либо напрямую, либо через трубопровод транспортировки водогазовой смеси к скважине. В оптимальных вариантах выполнения установки на забое скважины напротив интервала приемистости пласта на трубах НКТ устанавливают гидродинамический генератор упругих колебаний расхода и давления в потоке флюида, могут устанавливать также забойный дожимной струйный насос, работающий вместе с гидродинамическим генератором. В последнем случае приготавливаемая на устье смесь поступает по линии нагнетания в затрубное пространство скважины, а жидкость высокого давления (вода) поступает по трубам НКТ на сопло забойного струйного насоса. Сжатая струйным насосом смесь проходит под пакером через гидродинамический генератор и в поле создаваемых при этом упругих колебаний закачивается в ПЗП и пласт.The method is as follows: in the well (or wells) selected for injection into the formation, the tubing is lowered to the depth of the perforation interval of the formation. If necessary, a packer is installed on the tubing string. The inventive installation for the preparation and injection of heterogeneous mixtures into the reservoir at the place of associated gas preparation or directly at the mouth of the selected well is connected to the gas supply line and to the high pressure water supply, while its injection line is connected to the tubing fittings either directly or through a gas-water pipeline mixture to the well. In optimal embodiments of the installation at the bottom of the well, opposite the interval of injectivity of the formation, a hydrodynamic generator of elastic flow and pressure fluctuations in the fluid flow is installed on the tubing, and a downhole booster jet pump can be installed that works together with the hydrodynamic generator. In the latter case, the mixture prepared at the mouth flows through the injection line into the annulus of the well, and high-pressure fluid (water) flows through the tubing to the nozzle of the downhole jet pump. The mixture compressed by the jet pump passes under the packer through the hydrodynamic generator and, in the field of elastic vibrations created by this, is pumped into the bottomhole formation zone and reservoir.

Предварительно в выбранной скважине производят подготовительные работы: промывку забоя и т.д., определяют текущий коэффициент приемистости, отмечают глубину интервала перфорации, конструктивные радиусы обсадной колонны и НКТ. С использованием специального программно-вычислительного комплекса, разработанного в НПП Ойл-Инжиниринг, с помощью которого на компьютере моделируют процесс эжектирования газа в заявляемой установке, вязкостное течение смеси по трубам на устье и в скважине и нагнетание ее в пласт с учетом вышеописанных скважинных параметров, определяют оптимальные геометрические параметры сопла и камеры смешения эжектора и допустимые диапазоны регулировки давлений в линиях подачи газа и воды и объемного соотношения смешиваемых фаз. С учетом проведенных расчетов производят настройку эжектора установки.Preliminarily, preparatory work is performed in the selected well: flushing of the bottom, etc., determining the current coefficient of injectivity, marking the depth of the perforation interval, design radii of the casing string and tubing. Using a special software and computer complex developed at Oil-Engineering Research and Production Enterprise, with the help of which the process of gas ejection in the inventive installation is simulated on a computer, the viscosity of the mixture through pipes at the wellhead and in the well and its injection into the formation, taking into account the above-described well parameters, is determined optimal geometric parameters of the nozzle and mixing chamber of the ejector and the permissible ranges of pressure regulation in the gas and water supply lines and the volume ratio of the mixed phases. Based on the calculations performed, the ejector of the installation is configured.

Включают подачу жидкости и газа и осуществляют процесс смешивания - приготовления гетерогенной смеси и ее закачку в скважину. Предварительно, в случае необходимости на НКТ осуществляют посадку пакера. В процессе закачки происходит саморегулирование процесса смешивания с использованием обратной связи по линии нагнетания. Изменение приемистости скважины вызывает изменение давления на забое и в линии нагнетания, которое воспринимается управляющими элементами заявляемой установки, в результате чего соответствующим образом изменяются параметры процесса смешивания и устанавливается текущее значение объемного газосодержания приготавливаемой смеси - оптимальное для текущего значения приемистости. Повышение эффективности процесса смешивания обеспечивает при этом автоматический выбор активной и пассивной фаз в процессе эжекции - при высоких и повышенных давлениях в линии нагнетания в качестве активной фазы привлекается вода, а при соответствующем его снижении активная фаза автоматически меняется на газ. Особо следует отметить, что данный автоматизм процесса обеспечивается и задается проведенными предварительными расчетами, которые с использованием всех вышеуказанных входных данных и с определением оптимальных геометрических параметров связывают рабочие диапазоны давлений подачи газа и воды с диапазонами изменения приемистости реальной скважины. В этом заключается взаимообусловленность признаков данного изобретения.They turn on the supply of liquid and gas and carry out the mixing process - preparing a heterogeneous mixture and pumping it into the well. Previously, if necessary, the packer is planted on the tubing. During the injection process, the mixing process self-regulates using feedback on the discharge line. A change in the injectivity of the well causes a change in pressure at the bottom and in the injection line, which is perceived by the control elements of the inventive installation, as a result of which the parameters of the mixing process are changed accordingly and the current volumetric gas content of the prepared mixture is set - optimal for the current injectivity value. Increasing the efficiency of the mixing process provides automatic selection of the active and passive phases during the ejection process - at high and increased pressures in the discharge line, water is used as the active phase, and with a corresponding decrease in it, the active phase automatically changes to gas. It should be especially noted that this automatism of the process is ensured and set by preliminary calculations, which, using all the above input data and with the determination of the optimal geometric parameters, connect the operating ranges of gas and water supply pressures with the ranges of injectivity of a real well. This is the interdependence of the features of this invention.

Поскольку заявленный способ реализуется при работе установки, более подробно вышеописанные процессы регулирования смесеобразования будут описаны в разделе описания работы установки.Since the claimed method is implemented during operation of the installation, the processes of regulation of mixture formation described above will be described in more detail in the description section of the installation.

В определенных условиях дополнительно к заявляемой установке в скважине на трубах НКТ на забое устанавливают струйный насос, а при подаче приготовляемой водогазовой смеси в скважину при течении по межтрубному пространству до забоя происходит ее гравитационное уплотнение с повышением давления, обеспечивающее требуемый режим закачки в ПЗП с забойным инжектированием и дожатием струйным насосом. При этом весь процесс приготовления и закачки смеси предварительно рассчитывают с применением используемого программно-вычислительного комплекса с учетом используемого забойного струйного насоса и до начала реализации способа вычисляют и назначают в дополнение к указанным выше параметрам также оптимальные геометрические характеристики забойного струйного насоса.Under certain conditions, in addition to the inventive installation, a jet pump is installed on the bottom of the tubing along the tubing, and when the prepared water-gas mixture is fed into the well during flow through the annulus to the bottom, it is gravitationally compressed with increasing pressure, which ensures the required injection mode in the bottomhole formation with bottomhole injection and squeezing by a jet pump. In this case, the entire process of preparation and injection of the mixture is preliminarily calculated using the used software and computer complex taking into account the downhole jet pump used, and before the implementation of the method, the optimal geometric characteristics of the downhole jet pump are calculated and assigned in addition to the above parameters.

В условиях, когда требуется потреблять из линии подачи максимальные объемы попутного газа, процесс приготовления смеси разбивают на два или более каскада, сначала приготовленную с применением эжекторного узла установки из линии подачи газа низкого давления смесь направляют в буферную емкость, где с применением сепаратора, например, центробежного типа происходит разделение фаз и отвод жидкой фазы, на втором каскаде газ повышенного давления из буферной емкости эжектируется жидкостью высокого давления, а приготовляемая смесь подается или в буферную емкость следующего каскада, или непосредственно в линию закачки в скважину.Under conditions when it is required to consume maximum volumes of associated gas from the supply line, the mixture preparation process is divided into two or more stages, first prepared using the ejector unit of the installation from the low pressure gas supply line, the mixture is sent to a buffer tank, where, for example, using a separator centrifugal type separation of the phases and removal of the liquid phase occurs, at the second stage the high-pressure gas from the buffer tank is ejected by high-pressure liquid, and the mixture being prepared is supplied and into the buffer capacity of the next cascade, or directly into the injection line into the well.

При реализации способа для регулирования коэффициента приемистости возможно проведение предварительной обработки ПЗП в выбранной скважине, в этом случае процесс обработки проводят с применением заявляемой установки, оснащенной забойным гидродинамическим генератором. При этом в качестве газовой фазы используют сжатый воздух, приготавливаемый воздушным компрессором, а гетерогенный водовоздушный агент подается в скважину в двух циклически сменяющихся режимах: задавки водовоздушной пены в ПЗП и прокачки пены по межтрубному пространству с созданием депрессии на ПЗП и с извлечением загрязнений в поле упругих колебаний. В осложненных условиях для создания повышенной депрессии на ПЗП и пласт спускаемые насосно-компрессорные трубы оснащают забойным струйным насосом, работающим совместно с гидродинамическим генератором на потоке жидкости.When implementing the method for controlling the injectivity coefficient, it is possible to pre-treat the bottom hole in the selected well, in this case, the processing process is carried out using the inventive installation equipped with a downhole hydrodynamic generator. At the same time, compressed air prepared by an air compressor is used as the gas phase, and a heterogeneous water-air agent is supplied to the well in two cyclically changing modes: water-air foam filling in the bottom hole and pumping foam through the annulus with the creation of depression in the bottom hole and with the extraction of contaminants in the elastic field fluctuations. In complicated conditions, in order to create increased depression on the PPP and the reservoir, the descent tubing is equipped with a downhole jet pump that works in conjunction with a hydrodynamic generator on the fluid flow.

Преимущества, а также особенности предлагаемой установки, поясняются вариантом ее выполнения со ссылками на чертеж, на котором изображена схема установки для приготовления и нагнетания гетерогенной смеси с линиями подачи фаз, линией нагнетания и скважиной, с продольным разрезом эжектора, снабженной в оптимальном варианте установленным в скважине с упором на ее стенки гидродинамическим генератором.The advantages, as well as the features of the proposed installation, are illustrated by a variant of its implementation with reference to the drawing, which shows a diagram of an installation for preparing and injecting a heterogeneous mixture with phase supply lines, an injection line and a well, with a longitudinal section of the ejector, which is optimally installed in the well with emphasis on its walls by a hydrodynamic generator.

Установка состоит из эжектора с приемной камерой 1 с тангенциальными каналами 2, цилиндрической трубкой-соплом 3 и зауженной камерой смешения 4, соединенного с линиями подвода фаз газа низкого давления 5 и жидкости высокого давления 6, подающих газ и жидкость соответственно в тангенциальные каналы 2 и в цилиндрическую трубку-сопло 3. При этом камера смешения 4 соединена с линией нагнетания смеси 7, на линии подвода жидкости 6 перед входом в эжектор установлен гидравлический регулятор расхода 8, управляющая линия которого 9 соединена с линией нагнетания смеси 7, которая соединена со скважиной, с пакером 10 и гидродинамическим генератором 11. На линии подвода газа 5 установлен обратный клапан 12 и регулятор расхода 13, управляющая линия которого 14 соединена с линией нагнетания 7.The installation consists of an ejector with a receiving chamber 1 with tangential channels 2, a cylindrical tube-nozzle 3 and a narrowed mixing chamber 4, connected to the lines for supplying the phases of low pressure gas 5 and high pressure liquid 6, supplying gas and liquid to the tangential channels 2 and a cylindrical tube-nozzle 3. In this case, the mixing chamber 4 is connected to the discharge line of the mixture 7, a hydraulic flow regulator 8 is installed on the liquid supply line 6 before entering the ejector, the control line of which 9 is connected to the line on Netanya mixture 7, which is connected to the well with the packer 10 and the generator 11. At the hydrodynamic gas feed line 5, a check valve 12 and flow controller 13, control line 14 which is connected to a discharge line 7.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

В процессе подачи жидкости высокого давления по линии подвода 6 через регулятор расхода 8 в цилиндрическую трубку-сопло 3 ее поток ускоряется и выходит в приемную камеру 1, где смешивается с поступающим из тангенциальных каналов 2 закрученным потоком газа. Поток жидкости и газа поступает в камеру смешения 4, где происходит формирующее смесеобразование со сжатием газа. Полученная в эжекторе установки смесь поступает в линию нагнетания 7 и далее в скважину.In the process of supplying high pressure liquid through the supply line 6 through the flow regulator 8 to the cylindrical tube-nozzle 3, its flow is accelerated and exits into the receiving chamber 1, where it is mixed with a swirling gas flow coming from the tangential channels 2. The flow of liquid and gas enters the mixing chamber 4, where the forming mixture formation occurs with gas compression. The mixture obtained in the ejector of the installation enters the discharge line 7 and then into the well.

Сочетание конструктивных элементов установки обеспечивает саморегулирование смесеобразования по объемному газосодержанию в зависимости от давления в линии нагнетания по линии обратной связи с помощью установленных регуляторов расхода. Так, при уменьшении приемистости скважины и соответственном увеличении давления в линии нагнетания 7 соответствующий сигнал поступает по управляющим линиям 9 и 14 на регуляторы расхода 8 и 13, и происходит уменьшение расхода газа вплоть до полного его прекращения с помощью обратного клапана 12 и увеличение расхода воды. В этом случае поток воды является активной фазой эжектора, а поток газа - пассивной. При этом уменьшение объемного газосодержания приготавливаемой смеси приводит к повышению приемистости скважины.The combination of structural elements of the installation provides self-regulation of the mixture formation by volumetric gas content depending on the pressure in the discharge line via the feedback line using installed flow controllers. So, with a decrease in the injectivity of the well and a corresponding increase in pressure in the injection line 7, the corresponding signal is supplied via control lines 9 and 14 to the flow controllers 8 and 13, and there is a decrease in gas flow until it is completely stopped by means of a non-return valve 12 and an increase in water flow. In this case, the water flow is the active phase of the ejector, and the gas flow is passive. At the same time, a decrease in the volumetric gas content of the prepared mixture leads to an increase in the injectivity of the well.

При увеличении приемистости пласта и соответствующем понижении давления в линии нагнетания 7 соответствующий сигнал поступает по управляющим линиям 9, 14 на регуляторы расхода 8, 13, и происходит увеличение расхода газа и уменьшение расхода воды. В этом случае активной фазой является вихревой поток газа, а пассивной - поток воды, что приводит к соответствующему снижению приемистости скважины. Смена активного и пассивного потоков фаз приводит к возникновению гидродинамической нестационарности, которая усиливается при значительной присоединенной упругости компонента среды - газа. Таким образом, происходит автоматическое поддержание оптимального объемного газосодержания закачиваемой гетерогенной смеси в скважину.With an increase in injectivity of the formation and a corresponding decrease in pressure in the discharge line 7, the corresponding signal is supplied via control lines 9, 14 to the flow controllers 8, 13, and there is an increase in gas flow and a decrease in water flow. In this case, the vortex gas flow is the active phase, and the water flow is the passive phase, which leads to a corresponding decrease in the injectivity of the well. The change in the active and passive phase flows leads to the appearance of hydrodynamic non-stationarity, which increases with a significant added elasticity of the medium component - gas. Thus, the optimal volumetric gas content of the injected heterogeneous mixture in the well is automatically maintained.

Кроме того, при возникающих при нестационарности пульсациях расхода и давления в потоках смешиваемых фаз происходит более интенсивное мелкодисперсное смесеобразование.In addition, when fluctuations in flow and pressure occur during unsteady flow in the flows of the mixed phases, more intense finely dispersed mixture formation occurs.

В оптимальном варианте выполнения установки поступающая в скважину по линии нагнетания смесь протекает на забое скважины через гидродинамический генератор с образованием колебаний расхода и давления на выходе в трубное пространство скважины. При этом также происходит дополнительное диспергирование и активация смеси. Под действием перепада давления мелкодисперсная смесь эффективно с широким профилем приемистости по интервалу пласта закачивается в ПЗП в поле упругих колебаний. Поддерживается высокое значение приемистости скважины во время осуществления способа.In the optimal embodiment of the installation, the mixture entering the well through the injection line flows at the bottom of the well through a hydrodynamic generator with the formation of flow and pressure fluctuations at the outlet to the borehole space. In this case, additional dispersion and activation of the mixture also occurs. Under the action of a pressure drop, a finely dispersed mixture is efficiently pumped with a wide injectivity profile over the interval of the formation into the bottomhole formation zone in the field of elastic vibrations. A high injectivity of the well is maintained during the implementation of the method.

Предложенная установка в процессе приготовления и закачки в ПЗП газожидкостных смесей позволяет осуществлять эффективный процесс эжекторного смесеобразования с приготовлением смесей с объемным газосодержанием, оптимальным для значений текущей приемистости скважин. При этом газовая фаза дополнительно диспергируется, текущий коэффициент приемистости существенно увеличивается и поддерживается высоким в течение всего времени осуществления способа.The proposed installation in the process of preparation and injection of gas-liquid mixtures into the bottomhole formation zone allows for an efficient ejector mixture formation process with the preparation of mixtures with a volumetric gas content that is optimal for the current injectivity of the wells. In this case, the gas phase is additionally dispersed, the current pick-up coefficient is significantly increased and maintained high throughout the process.

Пример осуществления способаAn example of the method

Для осуществления способа выбирается нагнетательная скважина, которая подключена к водоводу системы заводнения с давлением 13,0-15,0 МПа, вскрывающая продуктивный пласт на интервале 1300-1400 м. Скважина обсажена эксплуатационной колонной до глубины 1447 м. Пластовое давление 18,7 МПа. Пластовая температура 297 К. Приемистость скважины 600 м3/сут при давлении на устье 5,0 МПа.To implement the method, an injection well is selected that is connected to the water conduit of the flooding system with a pressure of 13.0-15.0 MPa, opening the reservoir in the interval 1300-1400 m. The well is cased by the production string to a depth of 1447 m. The reservoir pressure is 18.7 MPa. The reservoir temperature is 297 K. The injectivity of the well is 600 m 3 / day at a wellhead pressure of 5.0 MPa.

На скважине проводятся подготовительные работы, промывка забоя, шаблонирование, гидродинамические исследования. В скважину производится спуск насосно-компрессорных труб наружного диаметра 73 мм с пакером до глубины 1350 м. На конце труб устанавливается гидродинамический генератор типа ГВД конструкции НПП Ойл-Инжиниринг. Подготавливается площадка вблизи газовой линии попутного газа с давлением подачи газа 0,2-0,5 МПа, и производится монтаж заявляемой установки.The well is undergoing preparatory work, flushing the face, patterning, and hydrodynamic studies. Tubing of the tubing with an outer diameter of 73 mm and a packer to a depth of 1350 m is carried out into the well. At the end of the pipes, a hydrodynamic generator of the GVD type is designed by the Oil-Engineering Scientific-Production Enterprise. A site is being prepared near the associated gas gas line with a gas supply pressure of 0.2-0.5 MPa, and the inventive installation is being installed.

С использованием приведенных выше входных данных по пласту и скважине, напорно-расходных характеристик системы подачи воды и газовой линии, данных по составу попутного газа, геометрических параметров труб и допустимых диапазонов функционирования регуляторов расходов воды и газа производится компьютерное моделирование процесса приготовления и закачки водогазовой смеси с применением специального программно-вычислительного комплекса НПП Ойл-Инжиниринг. В ходе расчетов определены оптимальные диапазоны регулирования напорно-расходных характеристик подачи воды (15,0 МПа) и газа (0,45 МПа) в установку и закачки смеси (3,0 МПа) в скважину и требуемые для осуществления способа геометрические параметры эжекторного узла установки: внутренние диаметры цилиндрической трубки-сопла (5,1 мм), камеры смешения (12,0 мм) и их отношение.Using the above input data for the reservoir and the well, pressure and flow characteristics of the water supply system and the gas line, data on the composition of the associated gas, the geometric parameters of the pipes and the acceptable operating ranges of the water and gas flow controllers, a computer simulation of the process of preparing and injecting the gas mixture with using a special software and computing complex NPP Oil-Engineering. In the course of the calculations, the optimal control ranges for the pressure and flow characteristics of the water supply (15.0 MPa) and gas (0.45 MPa) to the installation and injection of the mixture (3.0 MPa) into the well and the geometric parameters of the ejector unit of the installation required for the implementation of the method were determined : internal diameters of a cylindrical tube-nozzle (5.1 mm), mixing chamber (12.0 mm) and their ratio.

С учетом проведенных расчетов производится окончательная сборка установки, подключение линий подачи газа и воды, с подсоединением линии нагнетания смеси на устье к НКТ скважины. Производится посадка пакера, и с подачей воды и газа по соответствующим линиям осуществляется процесс приготовления и закачки. Спустя определенное время процесс приготовления и закачки в соответствии с текущей приемистостью скважины выходит на оптимальный рабочий режим. Периодические отборы проб смеси и их исследования показывают, что при реализации способа происходит непрерывная закачка в скважину водогазовой смеси с объемным водогазовым отношением (приведенным к пластовым условиям) 1/0,17-1/0,15.Based on the calculations performed, the final assembly of the installation is made, the gas and water supply lines are connected, with the mixture injection line connected to the well tubing at the wellhead. The packer is planted, and with the supply of water and gas along the corresponding lines, the process of preparation and injection is carried out. After a certain time, the process of preparation and injection in accordance with the current injectivity of the well reaches the optimal operating mode. Periodic sampling of the mixture and their studies show that during the implementation of the method, a water-gas mixture is continuously injected into the well with a volumetric water-gas ratio (reduced to reservoir conditions) 1 / 0.17-1 / 0.15.

Claims (18)

1. Способ приготовления и нагнетания гетерогенных смесей в пласт через, по крайней мере, одну скважину, включающий смешивание фаз жидкости и газа разного давления эжектированием, достижение определенного объемного соотношения фаз и регулирование данного соотношения, отличающийся тем, что объемное соотношение смешиваемых фаз регулируют и поддерживают с определением их оптимального соотношения в режиме непрерывного мониторинга с обратной связью по линии нагнетания с коэффициентом приемистости скважины и в зависимости от глубины ее интервала перфорации, конструктивных геометрических размеров системы обсадных и насосно-компрессорных труб, давлений в линии подачи фазы жидкости и газа, при этом эжектирование при смешивании производят с автовыбором активной и пассивной фаз по линии обратной связи и создают гидродинамическую нестационарность скоростей и давлений в потоках как при эжектировании, так и при нагнетании смеси в пласт.1. The method of preparation and injection of heterogeneous mixtures into the reservoir through at least one well, comprising mixing the phases of the liquid and gas of different pressures by ejection, achieving a certain volumetric phase ratio and adjusting this ratio, characterized in that the volumetric ratio of the mixed phases is regulated and maintained with determination of their optimal ratio in the continuous monitoring mode with feedback on the injection line with the injectivity coefficient of the well and depending on its depth perforation intervals, structural geometrical dimensions of the casing and tubing system, pressures in the liquid and gas phase supply lines, ejection during mixing is carried out with automatic selection of the active and passive phases through the feedback line and create hydrodynamic unsteadiness of the velocities and pressures in the flows as ejection, and when injecting the mixture into the reservoir. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагнетание гетерогенных смесей в пласт осуществляют в поле упругих колебаний.2. The method according to claim 1, characterized in that the injection of heterogeneous mixtures into the formation is carried out in a field of elastic vibrations. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидродинамическую нестационарность скоростей и давлений в потоках создают при взаимодействии вихревых закрученных и осевых течений и/или с генерацией в них поля упругих колебаний.3. The method according to claim 1, characterized in that the hydrodynamic unsteadiness of the velocities and pressures in the flows is created by the interaction of swirling and axial flows and / or with the generation of fields of elastic vibrations in them. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешивание фаз и регулирование их объемного газосодержания выполняют в два взаимосвязанных этапа, на первом из которых на устье скважины струйным эжектированием осуществляют смешивание фазы жидкости высокого давления и фазы газа низкого давления, а на втором этапе подают на забой скважины по отдельным линиям полученную на первом этапе газожидкостную смесь и жидкость высокого давления из устьевой линии подачи с последующим повышением напора данной смеси для нагнетания ее в пласт.4. The method according to claim 1, characterized in that the mixing of the phases and the regulation of their volumetric gas content is carried out in two interconnected stages, at the first of which at the wellhead by jet ejection, the phases of the high-pressure liquid and the phases of the low-pressure gas are mixed, and in the second stage fed to the bottom of the well in separate lines, the gas-liquid mixture obtained at the first stage and the high-pressure liquid from the wellhead supply line with subsequent increase in the pressure of this mixture to inject it into the formation. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что при повышении напора газожидкостной смеси осуществляют его пульсацию и/или диспергирование.5. The method according to claim 4, characterized in that when the pressure of the gas-liquid mixture is increased, it is pulsed and / or dispersed. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что напор газожидкостной смеси повышают путем использования скважинных поршневых, и/или электроцентробежных, и/или струйных насосов.6. The method according to claim 5, characterized in that the pressure of the gas-liquid mixture is increased by using downhole piston and / or electric centrifugal and / or jet pumps. 7. Способ по п.4, отличающийся тем, что смешивание струйным эжектированием на устье фазы газа низкого давления и жидкости высокого давления осуществляют в два и более каскада, при этом на первом каскаде жидкостью высокого давления эжектируют газ, а полученную смесь направляют в буферную емкость, где осуществляют разделение фаз и отвод жидкой фазы, на втором каскаде жидкостью высокого давления эжектируют газ повышенного по сравнению с исходным давления из буферной емкости первого каскада, и подают получаемую смесь в буферную емкость следующего каскада или непосредственно в линию закачки в скважину.7. The method according to claim 4, characterized in that the mixing by jet ejection at the mouth of the phase of the low pressure gas and high pressure liquid is carried out in two or more cascades, while on the first stage the gas ejected with high pressure liquid, and the resulting mixture is sent to a buffer tank where the phases are separated and the liquid phase is discharged, a gas of a higher pressure than the initial pressure is ejected from the buffer tank of the first cascade at the second stage with a high-pressure liquid, and the resulting mixture is fed into the buffer tank as follows cascade or directly into the injection line into the well. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при смешивании гетерогенных смесей в качестве жидкой фазы используют воду, или нефть, или другие углеводородные жидкости, а в качестве фазы газа используют попутный нефтяной газ или воздух.8. The method according to claim 1, characterized in that when mixing heterogeneous mixtures, water or oil or other hydrocarbon liquids are used as the liquid phase, and associated petroleum gas or air is used as the gas phase. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что при смешивании гетерогенных смесей в фазу жидкости добавляют растворимые в ней поверхностно-активные вещества или нерастворимые пылеобразные твердые частицы.9. The method according to claim 8, characterized in that when mixing heterogeneous mixtures in the liquid phase add soluble surface-active substances or insoluble dust-like solid particles. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед закачкой в пласт гетерогенных смесей осуществляют разглинизирование и очистку коллектора призабойной зоны пласта в поле упругих колебаний и в режиме депрессии на забое скважины.10. The method according to claim 1, characterized in that before the injection of heterogeneous mixtures into the formation, claying and cleaning of the reservoir bottomhole zone in the field of elastic vibrations and in the depression mode at the bottom of the well are carried out. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что при разглинизировании и очистке коллектора призабойной зоны скважины депрессию на забое создают прокачкой через спускаемые насосно-компрессорные трубы и межтрубное пространство приготовляемых гетерогенных смесей с высоким объемным содержанием газа, а для создания поля упругих колебаний используют спущенный на забой гидродинамический генератор.11. The method according to claim 10, characterized in that when loosening and cleaning the collector of the bottomhole zone of the well, depression at the bottom is created by pumping through the descent tubing and the annulus of the prepared heterogeneous mixtures with a high volumetric gas content, and use to create a field of elastic vibrations using hydrodynamic generator launched to the bottom. 12. Способ по п.10, отличающийся тем, что при разглинизировании и очистке коллектора призабойной зоны скважины депрессию на забое создают прокачкой через спускаемые насосно-компрессорные трубы, забойный струйный насос и межтрубное пространство жидкости, а для создания поля упругих колебаний используют спущенный на забой гидродинамический генератор, работающий совместно со струйным насосом на потоке жидкости.12. The method according to claim 10, characterized in that when loosening and cleaning the collector of the bottomhole zone of the well, the depression at the bottom is created by pumping through the descent tubing, the downhole jet pump and the annulus of the liquid, and the deflation is used to create the field of elastic vibrations a hydrodynamic generator working in conjunction with a jet pump on a fluid stream. 13. Установка для приготовления и нагнетания гетерогенных смесей в пласт через, по крайней мере, одну скважину, включающая, по крайней мере, один эжектор с соплом, приемной камерой, камерой смешения, линиями подвода фаз жидкости и газа, линией нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт, отличающаяся тем, что сопло эжектора выполнено в виде цилиндрической трубки, осесимметрично расположенной в приемной камере, выполненной с внутренней цилиндрической поверхностью, при этом в конце, противоположном выходу сопла, на данной поверхности выполнены тангенциальные каналы, связывающие приемную камеру с линией подвода газа, вход в сопло связан с линией подвода жидкости, напротив выхода сопла приемная камера соединена с зауженной цилиндрической камерой смешения, связанной на выходе с линией нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт, при этом линия подвода жидкости снабжена гидравлическим регулятором расхода с управляющей линией, соединенной с линией нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт.13. Installation for the preparation and injection of heterogeneous mixtures into the formation through at least one well, including at least one ejector with a nozzle, a receiving chamber, a mixing chamber, lines for supplying liquid and gas phases, a line for injecting a heterogeneous mixture into the well and a formation, characterized in that the ejector nozzle is made in the form of a cylindrical tube axisymmetrically located in the receiving chamber, made with an inner cylindrical surface, while at the end opposite the nozzle exit, on this surface you The tangential channels connecting the receiving chamber with the gas supply line are filled, the nozzle inlet is connected to the liquid supply line, opposite the nozzle exit, the receiving chamber is connected to a narrowed cylindrical mixing chamber connected at the outlet to the injection line of the heterogeneous mixture into the well and the formation, while the supply line fluid is equipped with a hydraulic flow regulator with a control line connected to the injection line of the heterogeneous mixture into the well and reservoir. 14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что линия подвода газа снабжена гидравлическим регулятором расхода с управляющей линией, соединенной с линией нагнетания гетерогенной смеси в скважину и пласт, и/или обратным клапаном.14. The installation according to item 13, wherein the gas supply line is equipped with a hydraulic flow regulator with a control line connected to the injection line of the heterogeneous mixture into the well and reservoir, and / or a check valve. 15. Установка по п.13, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным эжектором и буферной емкостью с сепаратором фаз, при этом вход в его сопло соединен с разветвлением от линии подвода жидкости, приемная камера - с линией подвода газа, камера смешения фаз - с буферной емкостью.15. The apparatus according to claim 13, characterized in that it is equipped with an additional ejector and a buffer tank with a phase separator, while the entrance to its nozzle is connected to a branch from the liquid supply line, the receiving chamber is connected to the gas supply line, and the phase mixing chamber buffer capacity. 16. Установка по п.13, отличающаяся тем, что она снабжена установленным в скважине с упором на ее стенки гидродинамическим генератором колебаний расхода и давления.16. Installation according to item 13, characterized in that it is equipped with a hydrodynamic generator of flow and pressure fluctuations installed in the well with emphasis on its walls. 17. Установка по п.13, отличающаяся тем, что вход в сопло соединен с дополнительным ответвлением от линии подвода жидкости через насос-импульсатор.17. Installation according to item 13, characterized in that the entrance to the nozzle is connected to an additional branch from the fluid supply line through the pump-impulse. 18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что дополнительное ответвление от линии подвода жидкости соединено со спущенными на забой скважины насосно-компрессорными трубами, на которых установлено устройство для смешивания гетерогенной смеси и повышения ее напора. 18. Installation according to claim 17, characterized in that the additional branch from the fluid supply line is connected to tubing pipes lowered to the bottom of the well, on which a device for mixing a heterogeneous mixture and increasing its pressure is installed.
RU2008140641/03A 2008-10-13 2008-10-13 Method of preparing and supplying heterogeneous mixtures to formation, and plant for method's implementation RU2389869C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008140641/03A RU2389869C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Method of preparing and supplying heterogeneous mixtures to formation, and plant for method's implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008140641/03A RU2389869C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Method of preparing and supplying heterogeneous mixtures to formation, and plant for method's implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008140641A RU2008140641A (en) 2010-04-20
RU2389869C1 true RU2389869C1 (en) 2010-05-20

Family

ID=42676157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008140641/03A RU2389869C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Method of preparing and supplying heterogeneous mixtures to formation, and plant for method's implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2389869C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442881C1 (en) * 2010-07-27 2012-02-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for reserve development
RU2498056C2 (en) * 2009-10-12 2013-11-10 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Oil deposit development method
RU2542059C2 (en) * 2013-05-29 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") Method of increase of reservoir recovery by injection of water-gas mixture
RU2622575C1 (en) * 2016-06-08 2017-06-16 Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" Method of forming a water-gas mixture for pumping in a performance well and a control system for its implementation
RU2659444C2 (en) * 2015-09-22 2018-07-02 Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" Method of preparation and purification of finely divided water-gas mixture into injection well and device for the mixture preparation
CN109184636A (en) * 2018-08-13 2019-01-11 宋协翠 The double acting energy negative pressure of gas-liquid penetrates suction device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116752935B (en) * 2023-08-23 2024-05-14 西安洛科电子科技股份有限公司 Ground control device for high-speed pulse communication and regulation and control method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРЮЧКОВ В.И. и др. Водогазовое воздействие на пласт на основе попутного газа как альтернатива заводнению, ж.: Интервал, № 4, 5, М., 2004, с.63, 64. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498056C2 (en) * 2009-10-12 2013-11-10 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Oil deposit development method
RU2442881C1 (en) * 2010-07-27 2012-02-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for reserve development
RU2542059C2 (en) * 2013-05-29 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") Method of increase of reservoir recovery by injection of water-gas mixture
RU2659444C2 (en) * 2015-09-22 2018-07-02 Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" Method of preparation and purification of finely divided water-gas mixture into injection well and device for the mixture preparation
RU2622575C1 (en) * 2016-06-08 2017-06-16 Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" Method of forming a water-gas mixture for pumping in a performance well and a control system for its implementation
CN109184636A (en) * 2018-08-13 2019-01-11 宋协翠 The double acting energy negative pressure of gas-liquid penetrates suction device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008140641A (en) 2010-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2389869C1 (en) Method of preparing and supplying heterogeneous mixtures to formation, and plant for method's implementation
CA2531444C (en) Method and system for fracturing subterranean formations with a proppant and dry gas
CN111512017B (en) Low-pressure gas-lift type artificial lifting system and method
US6039116A (en) Oil and gas production with periodic gas injection
US7451820B2 (en) Method for fracture stimulating well bores
EP1532347B1 (en) Closed loop multiphase underbalanced drilling process
US6209641B1 (en) Method and apparatus for producing fluids while injecting gas through the same wellbore
US20030085036A1 (en) Combination well kick off and gas lift booster unit
RU2078200C1 (en) Method for development of oil formation
EP1228311A2 (en) A production system and method for producing fluids from a well
US20120175127A1 (en) Dense Slurry Production Methods and Systems
US6568477B1 (en) Method and apparatus for conveying fluids, particularly useful with respect to oil wells
Drozdov et al. Development of a pump-ejector system for SWAG injection into reservoir using associated petroleum gas from the annulus space of production wells
CN106050198B (en) Comprehensive drainage gas production system for low-pressure low-yield well
WO2024165079A1 (en) Downhole pressurized-jet deep-pumping fluid producing device and use method therefor
Drozdov et al. Application of pump-ejecting system for SWAG injection and utilization of associated gas
RU2273772C1 (en) Method of operation of oil-well jet plant at hydraulic fracturing of formation
US6053249A (en) Method and apparatus for injecting gas into a subterranean formation
CN117662229A (en) Novel coal seam three-phase fracturing permeability-increasing method
RU2698785C1 (en) Method for reduction of annular pressure of mechanized wells and device for its implementation
RU2046931C1 (en) Apparatus for oil deposit development (versions)
CN105089567B (en) Deep-well is adjustable low density flow quick fluid-discharge formation testing device and its operational method
RU2512150C2 (en) Compound method for oil displacement out of bed by water-alternated-gas injection with use of well-head ejectors
RU2268985C2 (en) Plant for well drilling and well face cleaning with foam
RU2238400C1 (en) System and method for restoring well productiveness and extraction of oil by pump method, including case after stopping

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111014