RU25533U1

RU25533U1 - INSTALLATION FOR PREPARATION AND PUMPING IN THE OIL WELL OF MULTICOMPONENT TECHNOLOGICAL SYSTEMS

Info

Publication number: RU25533U1
Application number: RU2000125800/20U
Authority: RU
Inventors: М.Г. Вятчинин; Р.Г. Рамазанов; Ф.Р. Хайдаров; Д.В. Трефилов; Р.Н. Фахретдинов; И.М. Галимов; Т.Х. Галимов; Р.К. Нигматуллин; Р.Ш. Еникеев; Н.А. Асфаган
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь"
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-10-10

Abstract

Установка для приготовления и закачки в нефтяную скважину многокомпонентных технологических систем, содержащая бункер с весоизмерительной системой и шнековым дозатором для полиакриламида, выход которого соединен с первым входом эжекторного смесителя, второй вход которого соединен с выходом дозировочного насоса подачи воды, емкость для приготовления раствора, связанную с нагнетательным насосом, связанным нагнетательным трубопроводом с нефтяной скважиной, и емкость для сшивателя полиакриламида, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена еще одной весоизмерительной системой со шнековым дозатором, по меньшей мере тремя накопительными емкостями для других компонентов, связанными со смесительной емкостью, выход которой связан со входом диспергатора, второй вход которого связан с выходом второго эжекторного смесителя, а выход - с нагнетательным насосом, причем выход емкости для сшивателя связан через самостоятельный насос с нагнетательным трубопроводом, который дополнительно снабжен расходомером и датчиком давления.Installation for the preparation and injection into an oil well of multicomponent technological systems, comprising a hopper with a weighing system and a screw doser for polyacrylamide, the outlet of which is connected to the first inlet of the ejector mixer, the second inlet of which is connected to the outlet of the metering pump for supplying water, the capacity for preparing the solution associated with an injection pump connected by an injection pipeline to an oil well, and a container for a polyacrylamide crosslinker, characterized in that it is an additional o equipped with another weighing system with a screw metering unit, at least three storage tanks for other components associated with the mixing tank, the output of which is connected to the input of the dispersant, the second input of which is connected to the output of the second ejector mixer, and the output to the discharge pump, and the output of the capacity for the stapler is connected through an independent pump to the discharge pipe, which is additionally equipped with a flow meter and a pressure sensor.

Description

Установка для приготовления и закачки в нефтяную скважину многокомпонентных технологических систем.Installation for the preparation and injection into an oil well of multicomponent technological systems.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию предназначенному для повышения нефтеотдачи пластов химическим методом с применением сшитых полимерных систем, полимерно - наполненных систем, гелеобразующих составов на основе жидкого стекла, полиакриламида и соляной кислоты с целью увеличения охвата пласта заводнением за счет изменения фильтрационных потоков. Кроме того, заявляемая установка может быть применена во всех случаях, когда необходимо приготовление различных составов на основе сыпучих и жидких сред с последующей их доставкой в необходимую точку технологической цепи.The invention relates to oilfield equipment designed to enhance oil recovery by the chemical method using cross-linked polymer systems, polymer-filled systems, gelling compositions based on water glass, polyacrylamide and hydrochloric acid in order to increase the coverage of the formation by water flooding by changing the filtration flows. In addition, the inventive installation can be applied in all cases when it is necessary to prepare various compositions based on granular and liquid media with their subsequent delivery to the desired point in the process chain.

Известен способ разработки нефтяных месторождений, в котором для предотвращения прорыва воды в более проницаемые пропластки применяют закачку в скважину полимера, образующего в пласте гель, закупоривающий высокопроницаемые пропластки. Это способствует перераспределению фронта вытеснения на менее проницаемые участки. Несмотря на широкое распространение данного способа увеличения нефтеотдачи, на практике для его реализации часто использовалось приспособленное оборудование : глиномешалки 1, цементировочные агрегаты и цементосмесители 2. Отсутствие специального оборудования снижало эффективность способа и повышало его трудоемкость .There is a known method of developing oil fields, in which, to prevent water breakthrough into more permeable interlayers, injection into the well of a polymer is used, which forms a gel in the formation that plugs highly permeable interlayers. This contributes to the redistribution of the displacement front into less permeable areas. Despite the widespread use of this method of increasing oil recovery, in practice, adapted equipment was often used for its implementation: clay mixers 1, cementing units and cement mixers 2. The absence of special equipment reduced the efficiency of the method and increased its complexity.

Известна Установка дозировки реагента УДР - 32-М 3 предназначенная для приготовления и закачки в скважину сшитых полимерных систем, например полиакриамида. Данная установка содержит бункер с весоизмерительной системой и шнековьтм дозатором для полиакриламида, дозировочный насос подачи воды для приготовления раствора полиакриламида, емкость, в которойKnown Unit dosage of the reagent UDR - 32-M 3 designed for the preparation and injection into the well of crosslinked polymer systems, such as polyacryamide. This installation contains a hopper with a weighing system and a screw meter for polyacrylamide, a metering pump for supplying water for preparing a solution of polyacrylamide, a container in which

МПК 7 Е21В 43/20IPC 7 Е21В 43/20

происходит процесс приготовления раствора, связанную, трубопроводом с нагнетательным насосом, который закачивает подготовленный раствор в скважину. Кроме того имеется емкость в которой находится сшиватель для полиакриламида , также связанная с нагнетательным насосом. Данная установка выбрана за прототип.there is a process of preparing the solution, connected by a pipeline to the injection pump, which pumps the prepared solution into the well. In addition, there is a container in which there is a crosslinker for polyacrylamide, also associated with a pressure pump. This installation is selected for the prototype.

Основным недостатком устройства - прототипа является то, что оно рассчитано на приготовление и закачку однокомпонентной технологической системы. Однако известно, что в зависимости от геолого - физических условий необходима закачка различных по составу и по физико - механическим свойствам технологческих систем, причем иногда наиболее эффективным оказывается их совмещение или чередование. Устройство - прототип не дает возможности реализовать данный способ.The main disadvantage of the prototype device is that it is designed for the preparation and injection of a single-component technological system. However, it is known that, depending on the geological and physical conditions, it is necessary to pump technological systems of various compositions and physical and mechanical properties, and sometimes their combination or alternation is most effective. The device is a prototype does not allow to implement this method.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является устранение указанного недостатка , а именно создание установки, позволяющей приготавливать и закачивать в скважину разнообразные многокомпонентные технологические системы, как по отдельности, так и в различных сочетания. 11ри этом, исходя из области применения - нефтяные нагнетательные скважины территориально удаленные друг от друга и от стационарных производственных помещений, можно сформулировать основные требования, предъявляемые к такого рода оборудованию: мобильность, компактность, универсальность и надежность.The task to which the claimed technical solution is aimed is to eliminate this drawback, namely the creation of an installation that allows to prepare and pump a variety of multicomponent technological systems into the well, either individually or in various combinations. At the same time, based on the field of application - oil injection wells geographically remote from each other and from stationary production facilities, one can formulate the basic requirements for this kind of equipment: mobility, compactness, versatility and reliability.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для приготовления и закачки в нефтяную скважину многокомпонентных технологических систем, содержащей бункер с весоизмерительной системой и шнековым дозатором для полиакриламида, выход которого соединен с первым входом эжекторного смесителя, второй вход которого соединен с выходом дозировочного насоса подачи воды, емкость для приготовления раствора, связанную с нагнетательным насосом связанным нагнетательным трубопроводом с нефтяной скважиной и емкость для сшивателя полиакриламида в отличие от прототипа дополнительно введена еще одна весоизмерительная система со шнековым дозатором, по меньшей мере три накопительных емкости для других компонентов, связанных с смесительной емкостью , выход которой связан со входом диспергатора, второй вход которого связан с выходом второго эжекторного смесителя, а выход - с нагнетательным насосом , причем выход емкости для сшивателя связан через самостоятельный насос с нагнетательным трубопроводом , который дополнительно снабжен расходомером и датчиком давления.This goal is achieved by the fact that in the installation for the preparation and injection into the oil well of multicomponent technological systems containing a hopper with a weighing system and a screw doser for polyacrylamide, the output of which is connected to the first input of the ejector mixer, the second input of which is connected to the output of the water metering pump, a container for preparing a solution associated with an injection pump connected by an injection pipeline to an oil well and a container for a polyacrylamide crosslinker in contrast to the prototype, another weight measuring system with a screw metering unit was additionally introduced, at least three storage tanks for other components associated with the mixing tank, the output of which is connected to the input of the dispersant, the second input of which is connected to the output of the second ejector mixer, and the output to a discharge pump, and the output of the capacity for the stapler is connected through an independent pump to the discharge pipe, which is additionally equipped with a flow meter and a pressure sensor.

На фиг. 1 представлена блок - схема заявляемой установки. Заявляемая установка представляет собой гидравлически связанные между собой насосный блок 1 и блок приготовления растворов и эмульсий 2. Насосный блок содержит нагнетательный насос 3 выход которого с помощью нагнетательного трубопровода 4 снабженного ультразвуковым расходомером 5 и датчиком давления 6 связан со входом скважины. Нагнетательный трубопровод 4 связан также через насос 7 с емкостью 8 для сшивателя полимера или для соляной кислоты. Вход нагнетательного насоса 3 связан трубопроводом снабженным питательным насосом 9 с выходом емкости для раствора поли кРИЛамида 10, снабженной датчиком уровня 11. Вход емкости 10 связан трубопроводом с выходом эжекторного смесителя 12 первый вход которого соединен через дозирующий насос 13, регулировочный клапан 14, снабженный ультразвуковым расходомером 15 , систему кранов 16, фильтр 17 и напорный насос 18 с источником воды. Второй вход эжекторного смесителя 12 соединен с выходом шнекового дозатора 19 весоизмерительной системы для сухого сыпучего полиакриламида 20. Аналогичная весоизмерительная система 21 предназначена для древесной муки или глинопорошка. Кроме того, имеются емкости для накопления эмульгатора 22, углеводородного растворителя 23 и хлористого кальция или воды 24.Выходы емкостей 22,23,24 с помощью трубопроводов снабженных насосами 25, 26, 27 соединены со смесительной емкостью 28, выход которой соединен с диспергатором 29, выход которого соединен с трубопроводом 9. Второй выход емкосттт 24 соединен со вторым эжекторным смесителем 30, второй вход которого соединен с выходом шнекового дозатора второй весоизмерительной системы 21, а выход - со входом диспергатора 29. Кроме того, вход смесительного эжектора 30 соединен через регулировочный клапан 14 и ультразвуковой расходомер 15, краны 16, фильтр 17 и напорный насос 18 с источником воды. Блок приготовления растворов и эмульсий 2 снабжен операторским помещением в котором размещено рабочее место оператора с рабочим пультом управления оборудованием, расположенном в технологическом помещении ( на фиг. не показаны). Насосиыи блок 1 снабжен щитовым помещением, в котором размещены шкаф силового щита управления электрооборудованием и частотный преобразователь ( на фиг. не показаны). Вся установка монтируется на тракторном прицепе (например ОЗТП - 8572) и может быть доставлена в любое необходимое место.In FIG. 1 presents a block diagram of the inventive installation. The inventive installation is a hydraulically interconnected pump unit 1 and a unit for the preparation of solutions and emulsions 2. The pump unit contains a pressure pump 3, the output of which is supplied by means of a discharge pipe 4 with an ultrasonic flow meter 5 and a pressure sensor 6 to the well inlet. The discharge pipe 4 is also connected through a pump 7 to a container 8 for a polymer crosslinker or for hydrochloric acid. The inlet of the injection pump 3 is connected by a pipe equipped with a feed pump 9 to the outlet of the polyCrylamide solution tank 10, equipped with a level sensor 11. The inlet of the vessel 10 is connected by a pipe to the output of the ejector mixer 12, the first input of which is connected through a metering pump 13, a control valve 14, equipped with an ultrasonic flow meter 15, a system of taps 16, a filter 17 and a pressure pump 18 with a water source. The second inlet of the ejector mixer 12 is connected to the outlet of the screw metering device 19 of the weighing system for dry bulk polyacrylamide 20. A similar weighing system 21 is designed for wood flour or clay powder. In addition, there are tanks for the accumulation of emulsifier 22, hydrocarbon solvent 23 and calcium chloride or water 24. The outputs of the tanks 22,23,24 are connected by pipelines with pumps 25, 26, 27 to the mixing tank 28, the outlet of which is connected to the dispersant 29, the output of which is connected to the pipeline 9. The second output of the capacitance 24 is connected to the second ejector mixer 30, the second input of which is connected to the output of the screw batcher of the second weighing system 21, and the output to the input of the dispersant 29. In addition, the input of the mixing about the ejector 30 is connected through a control valve 14 and an ultrasonic flow meter 15, taps 16, a filter 17 and a pressure pump 18 with a water source. The unit for the preparation of solutions and emulsions 2 is equipped with an operator room in which the operator’s workplace is located with a working control panel for equipment located in the technological room (not shown in Fig.). The pump unit 1 is equipped with a switchboard room in which a cabinet of a power control panel for electrical equipment and a frequency converter are placed (not shown in FIG.). The entire installation is mounted on a tractor trailer (for example, OZTP - 8572) and can be delivered to any desired location.

Заявляемая установка работает следующим образом. В зависимости от производственной необходимости она обеспечивает приготовление и закачку следующих технологических сред:The inventive installation operates as follows. Depending on the production need, it provides the preparation and injection of the following process fluids:

а)сшитые полимерные системы (СПС) состоящие из полиакриламид, сшиватель ( ацетат хрома) и вода;a) crosslinked polymer systems (ATP) consisting of polyacrylamide, a crosslinker (chromium acetate) and water;

б)эмульгированные системы (ЭС) состоящие из эмульгатора ( синол - ЭМ, нефтенол НЗ и др.), углеводорода ( нефрас, нефть, бензин), глинопорошка, хлористого кальция ( в виде 25% - ного водного раствора) и воды;b) emulsified systems (ES) consisting of an emulsifier (sinol - EM, Neftenol NS, etc.), hydrocarbon (nefras, oil, gasoline), clay powder, calcium chloride (in the form of a 25% aqueous solution) and water;

в)волокнисто - дисперсные системы (ВДС) состоящие из водной суспензии древесной муки и/или водной дисперсии глинопорошка;c) fiber-dispersed systems (GVA) consisting of an aqueous suspension of wood flour and / or an aqueous dispersion of clay powder;

г)полимерные дисперсно - наполненные системы, состоящие из водной суспензи древесной муки, суспензи глинопорошка в растворе полиакриаамида и сшивателя;d) polymer dispersion-filled systems consisting of an aqueous suspension of wood flour, a suspension of clay powder in a solution of polyacryamide and a crosslinker;

д)волокнисто - дисперсно - полимерные системы, состоящие из суспензии древесной муки в растворе полиакриламида, сшивателя, и водной суспензии глинопорошка;e) fiber - dispersed - polymer systems consisting of a suspension of wood flour in a solution of polyacrylamide, a crosslinker, and an aqueous suspension of clay powder;

е)селикатно - полимерные гели, состоящие из селиката натрия, полиакриаламида, соляной кислоты, древесной муки и воды.f) selicate-polymer gels, consisting of sodium selicate, polyacrylamide, hydrochloric acid, wood flour and water.

В зависимости от закачиваемой технологической среды работаю те или иные блоки и элементы заявляемой установки. Так при закачке СПС работа осуществляется в следующем порядке. Вода от напорного насоса 18 подается на фильтр 17 и далее на регулирующий клапан 14. Расход воды контролируется ультразвуковым расходомером 15. Регулирование расхода производится регулирующим клапаном 14 путем « открытия Или « закрытия по команде с ЭВМ системы автоматики ( не показаны) , по сигналам, поступающим от расходомера 15, дозировочный насос 13 забирает необходимый объем воды и подает ее на эжекторный смеситель 12, в который подается сухой полиакриламид шнековым дозатором 19 из бункера весоизмерительной системы 20. В смесителе 12 производится приготовление раствора полиакриламида повышенной концентрации, который подается в емкость 10, куда через расходомер 15 поступает остальное рецептурное количество воды для приготовления раствора полиакриламида необходимой концентрации. Емкость 10 оборудована механической мешалкой и двухпозиционным датчиком уровня 11. По достижени минимального уровня в емкости 10 по сигналу датчика 11 включается питающий насос 9 и нагнетательный насос 3, который нагнетает раствор в пласт. В нагнетательный трубопровод 4 из емкости 8 насосом 7 подается сшиватель. Ультразвуковой расходомер 5 определяет текущий и суммарный объем закачиваемого продукта, датчик давления 6 регистрирует давление закачки и при повышении его выше допустимой нормы дает команды на отключение технологического оборудования и включение звукового сигнала. По окончании процесса приготовления и закачки раствора полиакриламида отключаются насосыDepending on the pumped technological environment, I work with certain blocks and elements of the inventive installation. So when downloading ATP work is carried out in the following order. Water from the pressure pump 18 is supplied to the filter 17 and then to the control valve 14. The water flow is controlled by an ultrasonic flow meter 15. The flow rate is controlled by the control valve 14 by "opening Or" closing by command of a computer automation system (not shown), according to the signals received from the flow meter 15, the metering pump 13 takes the required volume of water and delivers it to the ejector mixer 12, into which dry polyacrylamide is fed by the screw metering device 19 from the hopper of the weighing system 20. In the mixer 12, I am preparing a high concentration polyacrylamide solution, which is fed into a container 10, where the rest of the prescription amount of water enters through a flow meter 15 to prepare a polyacrylamide solution of the required concentration. The tank 10 is equipped with a mechanical stirrer and a two-position level sensor 11. Upon reaching the minimum level in the tank 10, at the signal of the sensor 11, the feed pump 9 and the injection pump 3 are turned on, which pumps the solution into the reservoir. A stapler is fed into the discharge pipe 4 from the tank 8 by a pump 7. The ultrasonic flow meter 5 determines the current and total volume of the injected product, the pressure sensor 6 registers the injection pressure and, when it increases above the permissible norm, gives commands to turn off the process equipment and turn on the sound signal. At the end of the process of preparation and injection of the polyacrylamide solution, the pumps are turned off

7 и 13 и привод шнекового дозатора 19, при этом производится продавка закаченного продукта в пласт водой. В случае, когда необходимо закачать, например, многокомпонентную эмульсию, работа установки происходит в следующем порядке. Для приготовления эмульсии используются емкости 22, 23 и 24 .Компоненты из этих емкостей подаются насосами 25, 26 и 27 в смесительную, емкость 28, туда же подается вода; необходимые объемы закачиваемых компонентов обеспечиваются автоматически за счет частотного регулирования питающего тока электроприводов указанных насосов по заданной программе. Расход воды регулируется клапаном 14 но сигналам с датчиков расходомера 15. Из смесительной емкости 28 образовавшаяся смесь подается на диспергатор 29 и далее к нагнетательному насосу 3, который нагнетает приготовленную эмульсию в пласт под контролем расходомера 5 и датчика давления 6. Приготовление остальных технологических сред производится аналогично. Включение в работу той или иной технологической цепочки осуществляется с помощью открытия или закрытия кранов, некоторые из которых показаны на фигуре. Заявляемая установка изготовлена и успешно прошла опытные испытания.7 and 13 and the drive of the screw feeder 19, while the injection of the injected product into the formation with water is carried out. In the case when it is necessary to pump, for example, a multicomponent emulsion, the operation of the installation occurs in the following order. To prepare the emulsion, containers 22, 23 and 24 are used. The components from these containers are fed by pumps 25, 26 and 27 to the mixing tank, container 28, and water is supplied there; the necessary volumes of the injected components are provided automatically due to the frequency regulation of the supply current of the electric drives of these pumps according to a given program. The water flow is regulated by a valve 14 but to the signals from the sensors of the flow meter 15. From the mixing tank 28, the resulting mixture is fed to the dispersant 29 and then to the injection pump 3, which pumps the prepared emulsion into the reservoir under the control of the flow meter 5 and pressure sensor 6. The remaining process media are prepared similarly . The inclusion in the work of a particular technological chain is carried out by opening or closing taps, some of which are shown in the figure. The inventive installation is made and has successfully passed pilot tests.

Формула изобретенияClaim

Установка для приготовления и закачки в нефтяную скважину многокомпонентных технологических систем, содержащая бункер с весоизмерительной системой и щнековым дозатором для полиакриламида, выход которого соединен с первым входом эжекторного смесителя, второй вход которого соединен с выходом дозировочного насоса подачи воды, емкость для приготовления раствора, связанную с нагнетательным насосом связанным нагнетательным трубопроводом с нефтяной скважиной и емкость для сшивателя полиакриламида отличающаяся тем, что, она дополнительно снабжена еще одной весоизмерительной системой со шнековым дозатором, по меньшей мере тремя накопительными емкостями для компонентов, связанными с смесительной емкостью , выход которой связан со входом диспергатора, второй вход которого связан с выходом второго эжекторного смесителя, а выход - с нагнетательным насосом , причем выход емкости для сшивателя связан через самостоятельный насос с нагнетательным трубопроводом , который дополнительно снабжен расходомером и датчиком давления.Installation for the preparation and injection into an oil well of multicomponent technological systems, comprising a hopper with a weighing system and a screw doser for polyacrylamide, the outlet of which is connected to the first inlet of the ejector mixer, the second inlet of which is connected to the outlet of the water metering pump, the capacity for preparing the solution an injection pump connected by an injection pipeline to an oil well and a container for a polyacrylamide crosslinker, characterized in that it is additional equipped with another weighing system with a screw batcher, at least three storage tanks for components associated with the mixing tank, the output of which is connected to the input of the dispersant, the second input of which is connected to the output of the second ejector mixer, and the output to the discharge pump, and the output of the tank for the stapler is connected through an independent pump to the discharge pipe, which is additionally equipped with a flow meter and a pressure sensor.

Источники информации, принятые во внимание.Sources of information taken into account.

1.А.С.. СССР №6819931.A.S .. USSR No. 681993

2.А.С. РФ№ 14383012.A.S. RF№ 1438301

3.Цстано&ка доъиро&ки реагенгло /ДР-з2-м-прототип (см.ггршок)3.Tsstan & ka dojiro & ki reagenlo / DR-z2-m-prototype (see.)

Установка для приготовления изакачки в нефтяную скважину многокомпонентных технологических системInstallation for pumping multicomponent technological systems into an oil well

Claims

Installation for the preparation and injection into an oil well of multicomponent technological systems, comprising a hopper with a weighing system and a screw doser for polyacrylamide, the outlet of which is connected to the first inlet of the ejector mixer, the second inlet of which is connected to the outlet of the metering pump for supplying water, the capacity for preparing the solution associated with an injection pump connected by an injection pipeline to an oil well, and a container for a polyacrylamide crosslinker, characterized in that it is an additional o equipped with another weighing system with a screw metering unit, at least three storage tanks for other components associated with the mixing tank, the output of which is connected to the input of the dispersant, the second input of which is connected to the output of the second ejector mixer, and the output to the discharge pump, and the output of the capacity for the stapler is connected through an independent pump to the discharge pipe, which is additionally equipped with a flow meter and a pressure sensor.