RU2676780C1 - Способ закачки воды в системе поддержания пластового давления в слабопроницаемых коллекторах - Google Patents
Способ закачки воды в системе поддержания пластового давления в слабопроницаемых коллекторах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676780C1 RU2676780C1 RU2018115036A RU2018115036A RU2676780C1 RU 2676780 C1 RU2676780 C1 RU 2676780C1 RU 2018115036 A RU2018115036 A RU 2018115036A RU 2018115036 A RU2018115036 A RU 2018115036A RU 2676780 C1 RU2676780 C1 RU 2676780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pressure
- injection
- reservoir
- esp
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 13
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/20—Displacing by water
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способу закачки воды в пласт для вытеснения нефти и поддержания пластового давления при перекачке или увеличении давления нагнетания сточной воды, подаваемой с устья, с использованием установки электроцентробежного насоса (ЭЦН) перевернутого типа. Техническим результатом является повышение эффективности разработки слабопроницаемых коллекторов за счет обеспечения высокого давления закачиваемой воды на забое скважины. Способ включает принудительную закачку воды в скважину. Воду подают из кустовой насосной станции по трубопроводу высокого давления. Воду закачивают через устьевую запорную арматуру в межтрубное пространство насосно-компрессорной трубы и эксплуатационной колонны. Отбирают воду из межтрубного пространства посредством ЭЦН перевернутого типа. ЭЦН устанавливают в непосредственной близости от устья скважины. Обеспечивают защиту эксплуатационной колонны от высокого давления нагнетания посредством якоря и нижнего пакера. Нижний пакер устанавливают непосредственно над зоной перфорации продуктивного пласта. Защиту эксплуатационной колонны от динамического воздействия закачиваемой воды осуществляют верхним пакером. Верхний пакер устанавливают под электроцентробежным насосом через инструмент посадочный механический. Обеспечивают герметичное соединение верхнего пакера с электроцентробежным насосом. Осуществляют контроль давления и объема закачки воды в пласт и отбираемой из межтрубного пространства воды посредством погружной телеметрии. Изменение давления и расхода закачки осуществляют изменением частоты вращения ЭЦН. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способу закачки воды в пласт для вытеснения нефти и поддержания пластового давления при перекачке или увеличении давления нагнетания сточной воды, подаваемой с устья, с использованием установки электроцентробежного насоса (ЭЦН) перевернутого типа.
С целью увеличения темпов отбора нефти и повышения нефтеотдачи применяют нагнетание воды в пласт с кустовых насосных станций. Для данных целей используются поверхностные, сточные и пластовые воды. Высокие потери давления в водоводах высокого давления, удаленность нагнетательных скважин, а также физический износ эксплуатационных колонн снижают эффективность процесса поддержания пластового давления (ППД). Распространенным способом эффективного процесса поддержания пластового давления является закачка сточной воды, подаваемой с устья в межтрубное пространство насосно-компрессорной трубы (НКТ) и эксплуатационной колонны на прием ЭЦН и дожим с использованием ЭЦН перевернутого типа и пакера.
Известен способ кустовой закачки воды в пласт для поддержания пластового давления (учебное пособие Ю.В. Зейгмана «Эксплуатация систем поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений». Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - С. 179-183), включающий подачу воды из кустовой насосной станции (КНС), по трубопроводу через запорно-регулирующую арматуру, закачивание воды посредством насоса в систему разводящих водоводов с отводами на каждую нагнетательную высокоприемистую, среднеприемистую или низкоприемистую скважины.
Недостатками известного способа является централизованный принцип регулирования режимов закачки (давление, расход) воды по разводящим водоводам, при котором задают расход воды по разводящим водоводам запорно-регулирующей арматурой на выходе насоса и/или блока гребенки КНС, а также сложность регулирования режимов закачки воды при повышении или понижении давления в разводящих водоводах. Существенным недостатком является значительная протяженность высоконапорных водоводов, а также потери энергии на запорно-регулирующих устройствах на части водоводов или подключенных к ним высокоприемистых нагнетательных скважинах.
Известен способ межскважинной перекачки жидкости (патент РФ №2290500, МПК Е21В 43/20, опубл. 27.12.2006), включающий отбор нефти из пласта, отбор пластовой воды через водозаборные скважины и закачку пластовой воды через нагнетательные скважины в пласт. В качестве водозаборных скважин используют бывшие добывающие скважины. Отбор пластовой воды ведут из обводнившегося продуктивного пласта, закачку пластовой воды через нагнетательные скважины ведут в пласт с невыработанными запасами нефти. Отбор нефти из пласта ведут через водозаборную скважину. В водозаборной скважине разделяют нефть и воду. Воду отбирают по колонне насосно-компрессорных труб и по выкидной и водопроводной линии закачивают в нагнетательные скважины. Нефть накапливают в межтрубном пространстве скважины. После заполнения межтрубного пространства скважины нефтью скважину останавливают, организуют циркуляцию жидкости в скважине, нефть из межтрубного пространства вытесняют в нефтепровод обратным потоком воды и запускают скважину в работу.
Недостатком известного способа является то, что закачиваемая в нагнетательную скважину вода не проходит очистку от твердых взвешенных частиц, что негативно влияет на эффективность вытеснения нефти водой. Также необходимо переводить имеющиеся на кусту добывающие скважины в водозаборный фонд.
Известен способ принудительного внутрискважинного перетока, заключающийся в том, что водоносный и нефтеносный пласты разобщают пакером, на насосно-компрессорных трубах недалеко от устья устанавливают перевернутый погружной центробежный насос, отбирают воду из водоносного пласта скважины по межтрубному пространству, далее воду с помощью насоса закачивают в продуктивный пласт той же скважины (Абдуллин Ф.С. Добыча нефти и газа. М.: Недра, 1983 г., стр. 61-62, Мирзаджанзаде А.Х. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1986 г., стр. 224-225).
Недостатком известного способа является то, что при его реализации уменьшается межремонтный период работы электроцентробежного насоса, работа установки сопровождается отказами ЭЦН, его заклиниванием в стволе скважины вследствие воздействия на него механических примесей, содержащихся в воде. Кроме того, необходимо проводить дополнительную перфорацию скважины для вскрытия водоносного пласта, что увеличивает капитальный ремонт скважины.
Задачей изобретения является повышение надежности эксплуатации скважины с принудительной закачкой воды для поддержания пластового давления.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разработки слабопроницаемых коллекторов за счет обеспечения высокого давления закачиваемой воды на забое скважины.
Технический результат достигается способом принудительной закачки воды в скважину, заключающимся в подаче воды из кустовой насосной станции по трубопроводу высокого давления через устьевую запорную арматуру в межтрубное пространство насосно-компрессорной трубы и эксплуатационной колонны, после чего отбирают воду из межтрубного пространства посредством электроцентробежного насоса перевернутого типа, который устанавливают в непосредственной близости от устья скважины, и закачивают ее под высоким давлением через насосно-компрессорную трубу в продуктивный пласт слабопроницаемого коллектора, при этом обеспечивают защиту эксплуатационной колонны от высокого давления нагнетания посредством якоря и нижнего пакера, установленного непосредственно над зоной перфорации продуктивного пласта, а защиту эксплуатационной колонны от динамического воздействия закачиваемой с кустовой насосной станции под высоким давлением воды осуществляют верхним пакером, установленным под электроцентробежным насосом через инструмент посадочный механический, благодаря чему обеспечивают герметичное соединение верхнего пакера с электроцентробежным насосом, причем осуществляют контроль давления и объема закачки воды в пласт и отбираемой из межтрубного пространства воды посредством погружной телеметрии и обеспечивают изменение давления и расхода закачки воды в пласт изменением частоты вращения электроцентробежного насоса.
Сущность изобретения поясняется принципиальной схемой установки, реализующей предложенный способ закачки воды в скважину.
Установка содержит трубопровод 1 высокого давления, подведенный от КНС к устьевой арматуре 2, спущенный в эксплуатационную колонну 3 скважины на насосно-компрессорных трубах 4 ЭЦН перевернутого типа 5, используемый для нагнетания воды под необходимым давлением, систему погружной телеметрии 6 с измерением расхода и давления на приеме насоса и закачки для регистрации и передачи на станцию управления 7 ЭЦН. Ниже ЭЦН 5 спущен инструмент посадочный механический (ИПМ) 8, предназначенный для герметичного соединения колонны НКТ 4 с верхним пакером 9. Также ИПМ 8 может применяться в качестве компенсатора осевых перемещений колонны НКТ 4 с сохранением герметичности после разъединения. ИПМ герметично соединяет ЭЦН 5 с верхним пакером 9, который защищает эксплуатационную колонну 3 от воздействия высокого давления системы ППД с устья скважины. Верхний пакер устанавливается в скважине на глубине 120÷200 м, он герметично соединен с колонной НКТ 4, ниже колонна НКТ герметично соединена с якорем 10 и нижним пакером 11. Якорь 10, например гидравлический, предназначен для удержания пакера от перемещения вверх при создании высокого давления нагнетания воды в подпакерной зоне. Также якорь 10 необходим для уменьшения вибраций ЭЦН и предотвращения негативного влияния сжимающих нагрузок на ЭЦН, возникающих вследствие изменения длины колонны НКТ 4 под воздействием давления. Нижний пакер 11 спущен выше кровли пласта, используемого под закачку в целях ППД, предназначен для защиты эксплуатационной колонны от воздействия высокого давления. Ниже спущено перо воронки 12, которая сообщена с пластом нагнетательной скважины.
Установка для закачки воды в системе ППД с применением двухпакерной компоновки работает следующим образом.
Под давлением закачки воды от КНС закачиваемая вода транспортируется по трубопроводу высокого давления 1 к затрубной задвижке устьевой арматуры 2 и под высоким давлением от 4 до 10 МПа поступает в межтрубное пространство НКТ 4 и эксплуатационной колонны 3 на приемную сетку ЭЦН 5. Верхний пакер 9 изолирует эксплуатационную колонну от динамического воздействия рабочей среды, которая находится под высоким давлением от 4 до 10 МПа. Приобретая после ЭЦН необходимое для нагнетания давление, вода поступает в пласт через колонну НКТ 4 и перо воронки 12. Для защиты эксплуатационной колонны 3 от повышенного давления, развиваемого ЭЦН 5, используют нижний пакер 11 с гидравлическим якорем 10, установленным выше кровли пласта. Величина давления нагнетания, расход закачиваемой жидкости, давление на приеме ЭЦН регистрируются в системе погружной телеметрии 6 и передается информация на станцию управления с частотным преобразователем 7. С помощью станции управления 7 с частотным преобразователем регулируется давление закачки и объем закачки. Также для создания необходимого рабочего давления и в зависимости от давления на приеме ЭЦН 5 подбирается количество секций ЭЦН, что позволяет охватить процессом заводнения различные участки площадей в зависимости от приемистости.
Перед спуском установки производят геофизические исследования скважины, шаблонирование скважины и очистку стенок обсадной колонны скребками (скреперами), а затем промывку ствола скважины. В заключение проводят опресовку эксплуатационной колонны в интервале от устья скважины до верхнего пакера. Компоновка спускается в эксплуатационную колонну 3 на колонне НКТ 4 до верхнего пакера.
Предложенный способ закачки воды с использованием двухпакерной компоновки и ЭЦН перевернутого типа позволяет защитить эксплуатационную колонну от преждевременного разрушения заколонного цементного камня и самой колонны выше кровли пласта. Исключает взаимодействие закачиваемой продукции с другими пластами, родниковыми и естественными водами, увеличивая эффективность пластового давления и защищая экологию. Расположение в составе установки ЭЦН 5 перевернутого типа с узлом ИПМ над верхним пакером позволяет повысить надежность эксплуатации ЭЦН, снизить продолжительность ремонта скважин.
Таким образом, применение данного изобретения для закачки воды с целью поддержания пластового давления позволяет улучшить регулирование процесса разработки нефтяных пластов, поскольку режим работы нагнетательной скважины не зависит от других скважин, подключенных к КНС. Использование управления ЭЦН с изменением его частоты вращения позволяет изменять давление и расход закачки воды в пласт, т.е. частично автоматизировать работу нагнетательной скважины, поднять рабочее давление на устье нагнетательной скважины, осуществлять индивидуальный подбор типоразмера ЭЦН по приемистости конкретной скважины. Кроме того, обеспечивается принципиальная возможность перехода на низконапорную систему поддержания пластового давления с кратным снижением капитальных вложений и эксплуатационных затрат.
Claims (1)
- Способ принудительной закачки воды в скважину, заключающийся в подаче воды из кустовой насосной станции по трубопроводу высокого давления через устьевую запорную арматуру в межтрубное пространство насосно-компрессорной трубы и эксплуатационной колонны, после чего отбирают воду из межтрубного пространства посредством электроцентробежного насоса перевернутого типа, который устанавливают в непосредственной близости от устья скважины, и закачивают ее под высоким давлением через насосно-компрессорную трубу в продуктивный пласт слабопроницаемого коллектора, при этом обеспечивают защиту эксплуатационной колонны от высокого давления нагнетания посредством якоря и нижнего пакера, установленного непосредственно над зоной перфорации продуктивного пласта, а защиту эксплуатационной колонны от динамического воздействия закачиваемой с кустовой насосной станции под высоким давлением воды осуществляют верхним пакером, установленным под электроцентробежным насосом через инструмент посадочный механический, благодаря чему обеспечивают герметичное соединение верхнего пакера с электроцентробежным насосом, причем осуществляют контроль давления и объема закачки воды в пласт и отбираемой из межтрубного пространства воды посредством погружной телеметрии и обеспечивают изменение давления и расхода закачки воды в пласт изменением частоты вращения электроцентробежного насоса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018115036A RU2676780C1 (ru) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | Способ закачки воды в системе поддержания пластового давления в слабопроницаемых коллекторах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018115036A RU2676780C1 (ru) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | Способ закачки воды в системе поддержания пластового давления в слабопроницаемых коллекторах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2676780C1 true RU2676780C1 (ru) | 2019-01-11 |
Family
ID=65025060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018115036A RU2676780C1 (ru) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | Способ закачки воды в системе поддержания пластового давления в слабопроницаемых коллекторах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676780C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3568771A (en) * | 1969-04-17 | 1971-03-09 | Borg Warner | Method and apparatus for lifting foaming crude by a variable rpm submersible pump |
RU2132455C1 (ru) * | 1997-05-15 | 1999-06-27 | Нефтегазодобывающее управление "Лениногорскнефть" АО "Татнефть" | Способ закачки воды в нагнетательную скважину и насосная установка для его осуществления |
RU2233972C1 (ru) * | 2003-02-20 | 2004-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Борец" | Способ закачки жидкости в нагнетательную скважину |
RU148471U1 (ru) * | 2013-02-21 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Механический пакер двухстороннего действия с возможностью установки на малых глубинах |
-
2018
- 2018-04-23 RU RU2018115036A patent/RU2676780C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3568771A (en) * | 1969-04-17 | 1971-03-09 | Borg Warner | Method and apparatus for lifting foaming crude by a variable rpm submersible pump |
RU2132455C1 (ru) * | 1997-05-15 | 1999-06-27 | Нефтегазодобывающее управление "Лениногорскнефть" АО "Татнефть" | Способ закачки воды в нагнетательную скважину и насосная установка для его осуществления |
RU2233972C1 (ru) * | 2003-02-20 | 2004-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Борец" | Способ закачки жидкости в нагнетательную скважину |
RU148471U1 (ru) * | 2013-02-21 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Механический пакер двухстороннего действия с возможностью установки на малых глубинах |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХЛЕБОВ Д.Г. Оборудование АО "НОВОМЕТ-ПЕРМЬ" для систем ППД, ПТЖ "Инженерная практика" М., N6-7, 2015, с. 78-84. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2003241367B2 (en) | System and method for flow/pressure boosting in subsea | |
US8316938B2 (en) | Subterranean water production, transfer and injection method and apparatus | |
CN204941492U (zh) | 注水井脐带管全层位注入调控装置 | |
CN104533356A (zh) | 一种两层自控分层采油的方法和分层采油方法 | |
CN104832143A (zh) | 注水井脐带管全层位注入调控装置 | |
RU2296213C2 (ru) | Насосная пакерная установка для эксплуатации пластов скважины | |
RU2320849C2 (ru) | Способ строительства и эксплуатации скважин | |
RU2571124C2 (ru) | Нефтедобывающий комплекс | |
CN203729968U (zh) | 控制底水用模拟结构 | |
CN202745838U (zh) | 同井采注水工艺管柱 | |
RU2485293C1 (ru) | Способ внутрискважинной перекачки и установка для перекачки жидкости из верхнего пласта скважины в нижний с фильтрацией | |
RU2132455C1 (ru) | Способ закачки воды в нагнетательную скважину и насосная установка для его осуществления | |
EA016743B1 (ru) | Установка и способ добычи газа или газа и конденсата/нефти | |
RU2676780C1 (ru) | Способ закачки воды в системе поддержания пластового давления в слабопроницаемых коллекторах | |
RU2397318C1 (ru) | Система закачки вытесняющего агента в нагнетательные скважины | |
RU68588U1 (ru) | Трехпакерная установка для одновременно раздельной закачки рабочего агента в три пласта с разъединителем колонны | |
RU2672365C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи на неустановившемся циклическом режиме закачки и устройство для его осуществления | |
RU60616U1 (ru) | Установка для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в два продуктивных пласта | |
CN201835785U (zh) | 油水井自控泄压排液和把排出液体泵送到生产管道的装置 | |
RU2320861C2 (ru) | Способ скважинной добычи нефти | |
RU52917U1 (ru) | Установка для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в три продуктивных пласта | |
RU2465442C1 (ru) | Способ подъема жидкости из скважин | |
RU2512150C2 (ru) | Комплексный способ вытеснения нефти из пласта водогазовым воздействием с применением устьевых эжекторов | |
RU2199004C2 (ru) | Способ разработки нефтяного пласта | |
US6138763A (en) | Method for pumping a fluid |