RU2705652C1 - Injection device for thermal isolation of injection well in permafrost zone - Google Patents
Injection device for thermal isolation of injection well in permafrost zone Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705652C1 RU2705652C1 RU2018126525A RU2018126525A RU2705652C1 RU 2705652 C1 RU2705652 C1 RU 2705652C1 RU 2018126525 A RU2018126525 A RU 2018126525A RU 2018126525 A RU2018126525 A RU 2018126525A RU 2705652 C1 RU2705652 C1 RU 2705652C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- well
- temperature control
- cooling
- oil
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 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
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/001—Cooling arrangements
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)
- Earth Drilling (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к сооружению нефтяных и газовых скважин в условиях вечной мерзлоты.The invention relates to the oil industry, namely the construction of oil and gas wells in permafrost.
Уровень техникиState of the art
Известна конструкция скважин в условиях вечной мерзлоты, содержащая эксплуатационную колонну с выполненными на ней спиральными направляющими фонарями, кондуктор, дополнительную колонну, связанную с наземным оборудованием, включающим устройство подачи хладагента. Дополнительная колонна размещена в кольцевом пространстве между стенкой скважины и кондуктором.(а.с СССР №440483, МПК Е21В 3/00, опуб. 0.01.05 г.)A well-known design of wells in permafrost conditions, containing a production casing with spiral guide lights made on it, a conductor, an additional casing associated with ground equipment, including a refrigerant supply device. An additional column is placed in the annular space between the borehole wall and the conductor. (AS USSR No. 440483, IPC Е21В 3/00, publ. 0.01.05)
Недостаток аналога - необходимость установки еще одной колонны, что увеличивает диаметр кондуктора, и что, в свою очередь, приводит к использованию долот очень большого диаметра (сложно сделать, следовательно, очень дорогие) и приводит к удорожанию строительства. Изобретение по а.с. №440483 имеет еще одну дополнительную колонну для размещения постоянных или временных датчиков, что еще более усложняет конструкцию скважины и увеличивает стоимость строительства и обслуживания.The disadvantage of the analogue is the need to install another column, which increases the diameter of the conductor, and which, in turn, leads to the use of bits of a very large diameter (difficult to make, therefore, very expensive) and leads to higher construction costs. The invention by A.S. No. 440483 has another additional column for placement of permanent or temporary sensors, which further complicates the design of the well and increases the cost of construction and maintenance.
В патентной литературе известен СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ(патент РФ №2120540, МПК Е21В 36/00, опубл. 20.10.98 г.) Изобретение может быть использовано при добыче высоковязкой нефти с применением тепловых методов воздействия на пласт. В этом способе после установки в обсаженной скважине насосно-компрессорной трубы (НКТ) с пакером между ней и обсадной колонной устанавливают разделительную трубу, имеющую входную и выходную арматуру на устье скважины. После подачи теплоносителя в НКТ через кольцевые каналы, образованные разделительной трубой, прокачивают теплоизолирующий агент. В качестве последнего могут быть использованы инертный или сопутствующий газы, промывочная жидкость, нефть и т.п. Способ позволяет регулировать температуру в зоне теплоизоляции изменением объема или скорость покачивания агента и оперативно вмешиваться в процесс при возникновении аварийной ситуации.A METHOD FOR THERMAL INSULATION OF AN EXPRESSIVE WELL is known in the patent literature (RF patent No. 2120540, IPC ЕВВ 36/00, publ. 10/20/98). The invention can be used in the production of highly viscous oil using thermal methods of stimulating the formation. In this method, after installing a tubing (tubing) in a cased well with a packer, a separation pipe is installed between it and the casing, having inlet and outlet fittings at the wellhead. After the coolant is supplied to the tubing, the heat-insulating agent is pumped through the annular channels formed by the separation pipe. As the latter, inert or accompanying gases, flushing liquid, oil, etc. can be used. The method allows you to adjust the temperature in the insulation zone by changing the volume or the swaying speed of the agent and quickly intervene in the process when an emergency occurs.
Способ осуществляется следующим образом(см. чертеж к патенту-прототипу). На нижний конец насосно-компрессорной трубы устанавливают пакер и спускают ее в скважину, обсаженную колонной до размещения пакера над кровлей продуктивного пласта. Между обсадной колонной и НКТ, концентрично последней, устанавливают разделительную трубу, нижний конец которой располагают в непосредственной близости от пакера. С устья скважины через устьевую арматуру закачивают теплоноситель, а через арматуру подают теплоизолирующий агент, который проходит через кольцевые каналы, образованные разделительной трубой, выходит наружу через арматуру и осуществляют отбор тепла от обсадной колонны. На выходной арматуре устанавливают аппаратуру для контроля температуры изолирующего агента.The method is as follows (see drawing to the patent prototype). A packer is installed on the lower end of the tubing and lowered into a well cased by a string until the packer is placed above the roof of the reservoir. Between the casing and tubing, concentrically the latter, establish a separation pipe, the lower end of which is located in the immediate vicinity of the packer. Heat carrier is pumped from the wellhead through wellhead fittings, and a heat-insulating agent is supplied through the fittings, which passes through the annular channels formed by the dividing pipe, goes out through the fittings, and heat is removed from the casing. Equipment for controlling the temperature of the insulating agent is installed on the output armature.
Недостатки прототипа - усложнение конструкции скважины -необходимо устанавливать еще одну трубу, что уменьшает размер возможной насосно-компрессорной трубы (уменьшение дебета скважины) или требует увеличения диаметра кондуктора (применение долот очень больших диаметров и обсадных труб очень больших диаметров).The disadvantages of the prototype is the complexity of the design of the well — it is necessary to install another pipe, which reduces the size of a possible tubing (reducing the debit of the well) or requires an increase in the diameter of the conductor (the use of bits of very large diameters and casing pipes of very large diameters).
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Задачей решаемой, созданным изобретение является расширение арсенала средств для теплоизоляции нагнетательной скважины в зоне вечной мерзлоты, устранение недостатков прототипа, а именно - повышение крепи/устойчивости скважины и автоматизации процесса теплоизоляции.The objective of the invented invention is to expand the arsenal of means for thermal insulation of an injection well in the permafrost zone, to eliminate the disadvantages of the prototype, namely, to increase the support / stability of the well and to automate the thermal insulation process.
Выше указанная задача решается с помощью признаков указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как Устройство для теплоизоляции нагнетательной скважины в зоне вечной мерзлоты, содержащее эксплуатационную колонну, средство охлаждения, блок управления и контроля температуры, и отличительных существенных признаков, таких как средство охлаждения выполнено в виде труб-змеевиков, спиралеобразно установленных на обсадной трубе кондуктора в цементном камне обсадной колонны, подключенных к холодильному агрегату, установленному на устье скважины, причем датчики контроля температуры размещены в цементном камне в районе труб-змеевиков средства охлаждения.The above task is solved using the features specified in the claims, common with the prototype, such as a Device for thermal insulation of an injection well in the permafrost zone, containing a production casing, cooling means, temperature control and control unit, and distinctive essential features, such as cooling means made in the form of pipe-coils spiral mounted on the casing of the conductor in the cement stone of the casing connected to the refrigeration unit, installed at wellhead, wherein the sensors monitor temperature in the cement stone placed near the pipe-coil cooling means.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат: повышение крепи/устойчивости скважины и автоматизации процесса теплоизоляции.The above set of essential features allows you to get the following technical result: increase the lining / stability of the well and automation of the thermal insulation process.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. представлена схема предлагаемой конструкции.The utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. The scheme of the proposed design is presented.
Устройство для сохранения устойчивости скважины в зоне вечной мерзлоты (Фиг), содержит эксплуатационную колонну 1, средство охлаждения, блок управления и контроля температуры 2. Средство охлаждения выполнено в виде труб-змеевиков 3, спиралеобразно установленных на обсадных трубах 4 кондуктора 9 в цементном камне 5 колонны, подключенных к холодильному агрегату 6, установленному на устье скважины. Датчики контроля температуры 7 размещены в цементном камне 5 в районе труб-змеевиков 3 средства охлаждения. Позицией 8 обозначена зона вечной мерзлоты, а позицией 9 кондуктор скважины.A device for maintaining well stability in the permafrost zone (Fig), contains a production casing 1, cooling means, a control and temperature control unit 2. The cooling means is made in the form of coil tubes 3, helically mounted on the casing 4 of the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При строительстве скважины перед спуском используют обсадные трубы 4, планируемые к размещению в зоне многолетнемерзлых пород 8, на которых спиралеобразно установлены трубы-змеевики 3 и датчики контроля температуры 7. При свинчивании обсадных труб 4 кондуктора 9 между собой, фрагменты труб-змеевиков также соединяются между собой. Датчики контроля температуры 7 соединяют между собой для подключения к блоку управления и контроля 2. Необходимое количество обсадных труб 4 со змеевиками 3 спускают в скважину, затем цементируется кондуктор 5 известным способом. Патрубки труб-змеевиков расположенные в колонной головке подсоединяют посредством трубопроводов к холодильному агрегату 6. Подключают цепи датчиков контроля температуры к блоку управления 2.When constructing a well before launching, casing pipes 4 are used, which are planned to be placed in the permafrost zone 8, on which coil pipes 3 and temperature control sensors 7 are helically mounted. When screwing casing pipes 4 of
При строительстве и эксплуатации скважины в зоне многолетнемерзлых пород 8 терморегулирование осуществляют автоматически прокачкой хладагента через трубы-змеевики 3 от холодильного агрегата 6. Расход хладагента зависит от температуры, замеряемой датчиками контроля 7.During the construction and operation of the well in the permafrost zone 8, thermal regulation is carried out automatically by pumping refrigerant through the coil pipes 3 from the refrigeration unit 6. The flow rate of the refrigerant depends on the temperature measured by the control sensors 7.
Автоматический отвод тепла, возникающего от бурового раствора во время строительства или пластового газа во время эксплуатации скважины, хладагентом препятствует растеплению многолетнемерзлых пород 8 и, изменению профиля скважины.The automatic removal of heat arising from the drilling fluid during construction or formation gas during the operation of the well by the refrigerant prevents the thawing of permafrost 8 and, changing the profile of the well.
По сравнению с уровнем техники, предлагаемое решение позволяет уменьшить количество этапов бурения и время бурения скважины, так как нет необходимости спускать и цементировать дополнительную колонну для образования пространства для движения хладоносителя, так как трубы-змеевики заранее установлены на обсадной колонне.Compared with the prior art, the proposed solution allows to reduce the number of drilling stages and the time of well drilling, since there is no need to lower and cement an additional string to form a space for coolant movement, since the coil pipes are pre-installed on the casing.
Кроме того, датчики контроля температуры также заранее установлены на «первую» (самую нижнюю) обсадную трубу со змеевиком и на «последнюю» (самую верхнюю) обсадную трубу со змеевиком. При соединении обсадных труб между собой, соединяются - змеевики двух труб и соединяются электрические цепи (сигнальная и силовая, при необходимости) датчика контроля температуры. Таким образом обсадная колонна спускается за один раз уже подготовленная к работе в качестве охлаждающего элемента. Нет необходимости бурить и спускать дополнительную колонну для размещения датчиков контроля температуры.In addition, temperature control sensors are also pre-installed on the “first” (lowest) casing pipe with a coil and on the “last” (highest) casing pipe with a coil. When connecting the casing pipes to each other, the coils of the two pipes are connected and the electrical circuits (signal and power, if necessary) of the temperature control sensor are connected. Thus, the casing descends at a time already prepared for work as a cooling element. There is no need to drill and lower an additional column to accommodate temperature control sensors.
Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и чертежи рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.From the description and practical application of the present invention, other particular forms of its implementation will be apparent to those skilled in the art. This description and drawings are considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims, a combination of essential features and their equivalents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126525A RU2705652C1 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Injection device for thermal isolation of injection well in permafrost zone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126525A RU2705652C1 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Injection device for thermal isolation of injection well in permafrost zone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2705652C1 true RU2705652C1 (en) | 2019-11-11 |
Family
ID=68580116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018126525A RU2705652C1 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Injection device for thermal isolation of injection well in permafrost zone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2705652C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766985A (en) * | 1971-12-01 | 1973-10-23 | Univ Kansas State | Production of oil from well cased in permafrost |
SU440483A1 (en) * | 1972-04-21 | 1974-08-25 | Производственный Геофизический Трест Газовой Промышленности "Союзгазгеофизика" | Permafrost Well Construction |
SU926969A1 (en) * | 1980-10-10 | 1999-04-20 | Коми - филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов | DESIGN OF THE WELLS IN THE CONDITIONS OF THE ETERNAL CENTRAL |
RU2158353C1 (en) * | 1999-03-10 | 2000-10-27 | Предприятие "Надымгазпром" | Method of stabilization of heat state of wellhead zone ion permafrost rocks |
RU2170810C2 (en) * | 1999-05-13 | 2001-07-20 | ОАО "Газпром" | Method of thaw prevention of wellbore region in permafrost zone |
US6536526B2 (en) * | 2001-04-02 | 2003-03-25 | Baker Hughes Incorporated | Method for decreasing heat transfer from production tubing |
-
2017
- 2017-12-27 RU RU2018126525A patent/RU2705652C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766985A (en) * | 1971-12-01 | 1973-10-23 | Univ Kansas State | Production of oil from well cased in permafrost |
SU440483A1 (en) * | 1972-04-21 | 1974-08-25 | Производственный Геофизический Трест Газовой Промышленности "Союзгазгеофизика" | Permafrost Well Construction |
SU926969A1 (en) * | 1980-10-10 | 1999-04-20 | Коми - филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов | DESIGN OF THE WELLS IN THE CONDITIONS OF THE ETERNAL CENTRAL |
RU2158353C1 (en) * | 1999-03-10 | 2000-10-27 | Предприятие "Надымгазпром" | Method of stabilization of heat state of wellhead zone ion permafrost rocks |
RU2170810C2 (en) * | 1999-05-13 | 2001-07-20 | ОАО "Газпром" | Method of thaw prevention of wellbore region in permafrost zone |
US6536526B2 (en) * | 2001-04-02 | 2003-03-25 | Baker Hughes Incorporated | Method for decreasing heat transfer from production tubing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6588500B2 (en) | Enhanced oil well production system | |
US8215407B2 (en) | Apparatus for fluidizing formation fines settling in production well | |
US20100206577A1 (en) | In-well rigless esp | |
RU2455475C1 (en) | Method of development of high-viscosity oil fields with strata of small thickness by way of cyclic injection of solvent and steam into single inclined wells | |
US9194220B2 (en) | Apparatus and method for determining fluid interface proximate an electrical submersible pump and operating the same in response thereto | |
NO20111176A1 (en) | Electrically submersible pump, rudder, and borehole production method | |
RU130343U1 (en) | Borehole installation for simultaneous separate development of several operational facilities from one well | |
CN103867172B (en) | Injection-production system and injection-production method | |
CN103953321A (en) | Continuous pipe electric ignition pipe column for inclined shaft in-situ combustion and ignition method | |
RU2705652C1 (en) | Injection device for thermal isolation of injection well in permafrost zone | |
RU2552555C1 (en) | Method of simultaneous separate or successive production of reservoir fluid from well of multipay fields with preliminary installation of packers | |
CN203808959U (en) | Injection-production system | |
RU2469186C1 (en) | Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of heat carrier pumped to well | |
RU2483205C1 (en) | Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of heat carrier pumped to well | |
RU2749658C1 (en) | Method for developing high-viscosity oil deposits by cyclic steam method | |
RU2484240C1 (en) | Installation method of casing string liner in well | |
RU131075U1 (en) | INSTALLATION FOR SIMULTANEOUS SEPARATE PRODUCTION AND PUMPING IN ONE WELL | |
CN110805409A (en) | Expansion pipe plugging method based on repeated fracturing cased well | |
RU2710057C1 (en) | Oil well viscous production method | |
RU2006132571A (en) | Borehole PACKING UNIT WITH PUMP (OPTIONS) | |
RU2469185C1 (en) | Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of heat carrier pumped to well | |
RU2469187C1 (en) | Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of heat carrier pumped to well | |
RU2639003C1 (en) | Method for production of high-viscosity oil | |
RU2808108C1 (en) | Device for supplying reagent to well | |
RU2247225C1 (en) | Method for thermal isolation of mouth zone of product well in long frozen rocks |