RU2781516C1

RU2781516C1 - Magnetic processing system for oil production

Info

Publication number: RU2781516C1
Application number: RU2021138686A
Authority: RU
Inventors: Валерий Георгиевич Акшенцев; Василий Валерьевич Акшенцев; Руслан Фаритович Кадыров; Софья Робертовна Алимбекова; Ильгиз Рафекович Енгалычев; Роберт Ибрагимович Алимбеков; Алексей Сергеевич Шулаков
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-10-12

Abstract

FIELD: oil industry.

SUBSTANCE: invention relates to the oil industry and is intended for magnetic processing during oil production. The system includes a producing well, an injection well, interconnected by a block for the collection and preparation of commercial oil and a working agent, in which magnetic processing devices (MPD) are installed in the processing equipment along the flow of oil and the working agent. The producing well consists of an operational column in which, sequentially along the course of the movement of the oil flow, a resonant wave complex with the first MPD, a submersible electric motor, a second MPD in the form of a magnetic activator and combined with the input module of an electric centrifugal pump connected through a tubing string are located with a wellhead valve, which is connected by a pipeline to a block for collecting and preparing commercial oil and a working agent containing a sequentially connected automated group measuring unit, the third and fourth MPD, demulsifier, separator-water eliminator connected to the oil reservoir, as well as through the fifth MPD to the waste water reservoir, which is connected to the modular injection pumping station, the sixth MPD, water distribution unit and filter connected by the pipeline to the wellhead fittings of the injection well, including the production column, in which the tubing string with a packer and are sequentially located along the course movements of the working agent. The seventh MPD is connected to the tubing string with a chain of permanent magnets located in the lower part of the base of the tubing string with the possibility of transferring the working agent through the oil reservoir to the producing well.

EFFECT: corrosion activity, deposition of salts and asphalt-resin paraffins on the processing equipment of injection and production wells, in the bottom-hole zone and oil reservoir are reduced.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для магнитной обработки при добыче нефти, может быть использовано одновременно для борьбы с коррозией и солеотложениями в технологическом оборудовании добывающих и нагнетательных скважин, на внутренней поверхности трубопроводов, в призабойной зоне, нефтяном пласте. The invention relates to the oil industry and is intended for magnetic treatment during oil production, can be used simultaneously to combat corrosion and scale in the process equipment of production and injection wells, on the inner surface of pipelines, in the bottomhole zone, oil reservoir.

Технологическая схема добычи нефти и входящая в нее система поддержания пластового давления (ППД) содержат мощное энергоемкое оборудование, протяженную сеть низконапорных и высоконапорных трубопроводов, по которым транспортируются коррозионно-активные потоки нефтяного флюида и пластовая вода, используемая в качестве рабочего агента системы ППД. На всем маршруте движения нефтяного флюида и рабочего агента по трубопроводам и через технологическое оборудование, в зависимости от конструкции и технических характеристик потоки нефтяного флюида и рабочего агента подвергаются термобарическому воздействию, вызывающему интенсификацию осложняющих факторов. В пробах на устьях нагнетательных скважин количество продуктов коррозии и механических примесей в 1,5-2 раза больше чем на приёме насосных агрегатов блочнокустовой насосной станции (БКНС).The oil production flow sheet and the formation pressure maintenance system (RPM) included in it contain powerful energy-intensive equipment, an extended network of low-pressure and high-pressure pipelines through which corrosive oil fluid flows and formation water are transported, which is used as a working agent of the reservoir pressure maintenance system. Along the entire route of movement of the oil fluid and working agent through pipelines and through process equipment, depending on the design and technical characteristics, the flows of oil fluid and working agent are subjected to thermobaric effects, which cause intensification of complicating factors. In samples at the mouths of injection wells, the amount of corrosion products and mechanical impurities is 1.5-2 times greater than at the intake of pumping units of a block-cluster pumping station (BCPS).

Известно, что магнитная обработка воды снижает ее коррозионную активность, солеотложения и асфальтеносмолопарафиновые отложения (АСПО). Но существующие устройства магнитной обработки (УМО) решают проблемы осложняющих факторов только на отдельных участках технологического процесса добычи и обработки нефти. Поэтому проблема заключается не только в высоких требованиях к качеству подготовки рабочего агента, но и в необходимости дополнительной очистки рабочего агента перед водораспределительным блоком гребенок, распределяющим рабочий агент по нагнетательным скважинам. Обязательным условием является также одновременная магнитная обработка потоков нефтяного флюида и рабочего агента в постоянном режиме на всех участках технологического процесса добычи нефти, включая систему ППД и нефтяной пласт. Наиболее сложным и недоступным участком магнитной обработки является участок пласта между нагнетательной и добывающей нефтяными скважинами, так как применение существующих технологий при солеобразовании в призабойной зоне пласта (ПЗП) и внутри него невозможно. Одной из главных проблем в системе ППД является несовместимость минералогических составов пластовой воды и рабочего агента при работе с карбонатными коллекторами, так как при смешении значительное количество кальция адсорбируется в призабойной зоне и коллекторе нефтяного пласта, снижая приёмистость скважины и коллекторские свойства пласта. Актуальность предотвращения возникновения и устранения вредного влияния осложняющих факторов объясняется тем, что эффективно работающая система ППД является основным элементом, определяющим экономику нефтедобывающих предприятий. В себестоимости добычи нефти затраты на содержание и эксплуатацию системы ППД составляют более 35%. Для более эффективного и полного охвата спектра осложняющих факторов в системе добычи нефти необходимо комплексное решение. It is known that magnetic treatment of water reduces its corrosiveness, salt deposits and asphaltene-resin-paraffin deposits (ARPD). But the existing magnetic processing devices (UMD) solve the problems of complicating factors only in certain sections of the technological process of oil production and processing. Therefore, the problem lies not only in the high quality requirements for the preparation of the working agent, but also in the need for additional purification of the working agent before the water distribution block of the combs, which distributes the working agent through the injection wells. A prerequisite is also the simultaneous magnetic treatment of oil fluid and working agent flows in a constant mode in all areas of the oil production process, including the pressure maintenance system and the oil reservoir. The most difficult and inaccessible area of magnetic treatment is the section of the reservoir between the injection and production oil wells, since the use of existing technologies for salt formation in the bottomhole formation zone (BFZ) and inside it is impossible. One of the main problems in the reservoir pressure maintenance system is the incompatibility of the mineralogical compositions of formation water and the working agent when working with carbonate reservoirs, since when mixed, a significant amount of calcium is adsorbed in the bottomhole zone and reservoir of the oil reservoir, reducing the injectivity of the well and the reservoir properties of the reservoir. The relevance of preventing the occurrence and elimination of the harmful effects of complicating factors is explained by the fact that an efficiently operating system of pressure maintenance is the main element that determines the economy of oil producing enterprises. In the cost of oil production, the cost of maintenance and operation of the pressure maintenance system is more than 35%. To more effectively and fully cover the spectrum of complicating factors in the oil production system, a comprehensive solution is needed.

Известно использование магнитной обработки скважинного флюида в процессе подъема из нефтяной скважины и транспортировки в системе сбора нефти ("Новая концепция обработки скважинного флюида", НГН № 6, 2013 г.). Но данная концепция не охватывает систему ППД и нефтяные пласты. It is known to use magnetic treatment of downhole fluid in the process of lifting from an oil well and transporting it in an oil gathering system ("New Concept for Well Fluid Treatment", NGN No. 6, 2013). But this concept does not cover the reservoir pressure maintenance system and oil reservoirs.

Из уровня техники известна система для магнитной обработки жидкости в скважине, оборудованной электроцентробежным насосом с погружным электродвигателем (патент РФ № 2346146, МПК Е21В37/00, опубл. 10.02.2009 г.), включающая установленное в скважине устройство для магнитной обработки жидкости проточного типа, имеющее в своем составе трубу, по которой протекает поток добываемой жидкости, и охваченный герметично кожухом магнитный блок, установленный на указанной трубе и обеспечивающий омагничивание протекающего по трубе потока добываемой жидкости, при этом устройство для магнитной обработки жидкости размещено ниже погружного электродвигателя (ПЭД) и выполнено состыкованным с ним посредством соединительного узла. From the prior art, a system is known for magnetic treatment of fluid in a well equipped with an electric centrifugal pump with a submersible motor (RF patent No. 2346146, IPC E21B37/00, publ. having in its composition a pipe through which the flow of produced fluid flows, and a magnetic block covered by a hermetically casing, installed on the specified pipe and providing magnetization of the flow of produced fluid flowing through the pipe, while the device for magnetic treatment of the liquid is located below the submersible electric motor (SEM) and is made docked with it by means of a connecting node.

Недостатком данного технического решения является ограниченная область применения, так как магнитная обработка происходит только в добывающей скважине и не охватывает технологическое оборудование сбора и транспортировки нефти и рабочего агента, системы поддержания пластового давления с нагнетательными скважинами и нефтяной пласт. The disadvantage of this technical solution is the limited scope, since magnetic treatment occurs only in the production well and does not cover the technological equipment for collecting and transporting oil and working agent, reservoir pressure maintenance systems with injection wells and the oil reservoir.

Известно устройство для обработки потока закачиваемой в нагнетательные скважины воды (патент РФ № 2144613, МПК Е21В343/20, опубл. 20.01.2000 г.), состоящее из установленных в трубе соосно с помощью центраторов магнитных элементов, представляющих собой пару цилиндрических постоянных магнитов, направленных одноименными полюсами друг к другу, и узла барообработки, причем магнитные элементы выполнены по крайней мере двух различных диаметров и установлены поочередно, а узел барообработки выполнен в виде последовательности установленных в трубе магнитных элементов различного диаметра. A device for processing the flow of water pumped into injection wells is known (RF patent No. 2144613, IPC E21V343/20, publ. with the same poles to each other, and a barotherapy unit, wherein the magnetic elements are made of at least two different diameters and are installed alternately, and the barotherapy unit is made in the form of a sequence of magnetic elements of different diameters installed in the pipe.

Недостатком данного технического решения является ограниченная область применения, т.к. магнитная обработка происходит только в нагнетательной скважине, и не охватывает технологическое оборудование сбора и транспортировки нефти и рабочего агента, добывающие скважины и нефтяной пласт. The disadvantage of this technical solution is the limited scope, because. magnetic treatment occurs only in the injection well, and does not cover the technological equipment for collecting and transporting oil and working agent, production wells and the oil reservoir.

Известно гидродинамическое устройство электроцентробежного насоса для магнитной обработки скважинного флюида (патент РФ № 169892, МПК Е21В37/00, опубл. 05.04.2017 г.), содержащее цилиндрический корпус с основанием, оборудованным фильтром, и головкой, внутри которого установлен на трех радиальных и одном осевом подшипниках вал ротора, на котором последовательно от основания по направлению потока флюида установлены завихритель потока с лопастями, имеющими сечение клиновидной формы, расположенными под углом к оси вала, статорные гильзы с прикрепленными постоянными магнитами, которые чередуются с турбулизаторами потока, лопасти которых имеют сечение прямоугольной формы, и установлены вдоль оси вала, причем к ним прикреплены постоянные магниты, а основание и головка имеют каналы для прохода жидкости. A hydrodynamic device of an electric centrifugal pump for magnetic treatment of downhole fluid is known (RF patent No. 169892, MPK E21V37/00, publ. axial bearings, the rotor shaft, on which, in series from the base in the direction of the fluid flow, a flow swirler with blades having a wedge-shaped cross section located at an angle to the shaft axis, stator sleeves with attached permanent magnets are installed, which alternate with flow turbulators, the blades of which have a rectangular cross section shape, and are installed along the axis of the shaft, and permanent magnets are attached to them, and the base and head have channels for the passage of liquid.

Недостатком данного технического решения является ограниченная область применения. The disadvantage of this technical solution is the limited scope.

Известно устройство для магнитной обработки закачиваемого рабочего агента в нагнетательную скважину (патент РФ № 205062, МПК Е21В37/00, опубл. 25.06.2021 г.), содержащее цилиндрический корпус, соединенный с основанием и головкой посредством ниппелей, имеющих каналы для прохода рабочего агента, внутри которого на трех радиальных подшипниках и пяте установлен вал ротора, где последовательно от головки по направлению движения рабочего агента установлены ступени электроцентробежного насоса с возможностью раскрутки ротора устройства энергией потока рабочего агента и создания дополнительного напора для закачки рабочего агента в призабойную зону пласта, статорные гильзы с прикрепленными постоянными магнитами, которые чередуются с турбулизаторами потока, в лопасти которых также врезаны постоянные магниты, и перфорированный шнековый завихритель потока, также к основанию устройства на фланце прикреплен блок дополнительных постоянных магнитов, которые чередуются через неметаллические прокладки и зафиксированы стопорным кольцом. A device for magnetic processing of the injected working agent into an injection well is known (RF patent No. 205062, IPC E21V37/00, publ. inside which, on three radial bearings and a heel, a rotor shaft is installed, where stages of an electric centrifugal pump are installed in series from the head in the direction of movement of the working agent with the possibility of spinning the rotor of the device with the energy of the flow of the working agent and creating additional pressure for pumping the working agent into the bottomhole formation zone, stator sleeves with attached permanent magnets, which alternate with flow turbulators, in the blades of which permanent magnets are also embedded, and a perforated screw flow swirler, also a block of additional permanent magnets is attached to the base of the device on the flange, which alternate through non-metallic spacers and secured with a retaining ring.

Недостатком данного технического решения является ограниченная область применения, так как магнитная обработка происходит только в нагнетательной скважине.The disadvantage of this technical solution is the limited scope, since magnetic treatment occurs only in the injection well.

Известна система для магнитной обработки нефтяного флюида в технологическом оборудовании его сбора и транспортировки (патент РФ № 2757352, МПК Е21В37/00, опубл. 14.10.2021 г.), включающая автоматизированную групповую замерную установку (АГЗУ), связанную трубопроводами с нефтяными скважинами, выход которой через трубопровод, оборудованный задвижкой, соединен с входным патрубком приемного блока, имеющего каналы для прохода нефтяного флюида, который соединен с одной стороны через муфту с электродвигателем, а с другой стороны соединен последовательно с насосным блоком и блоком магнитной обработки, содержащим статор со статорными гильзами и ротор с турбулизаторами потока, снабженными постоянными магнитами, а в основании блока магнитной обработки установлен шнековый завихритель потока, выход которого связан с общим коллектором. A known system for magnetic processing of oil fluid in the process equipment for its collection and transportation (RF patent No. 2757352, IPC E21B37/00, publ. which, through a pipeline equipped with a valve, is connected to the inlet pipe of the receiving unit, which has channels for the passage of oil fluid, which is connected on the one hand through a coupling with an electric motor, and on the other hand, is connected in series with the pump unit and the magnetic processing unit, containing a stator with stator sleeves and a rotor with flow turbulators equipped with permanent magnets, and a screw flow swirler is installed at the base of the magnetic processing unit, the output of which is connected to a common collector.

Недостатком данного технического решения является ограниченная область применения, т.к. магнитная обработка происходит только в технологическом оборудовании сбора и транспортировки нефти и рабочего агента, и не охватывает добывающие и нагнетательные нефтяные скважины и нефтяной пласт. The disadvantage of this technical solution is the limited scope, because. magnetic treatment occurs only in the process equipment for collecting and transporting oil and working agent, and does not cover production and injection oil wells and oil reservoir.

Задачей изобретения является расширение области применения магнитной обработки при добыче нефти, как в подземной так и в надземной части.The objective of the invention is to expand the field of application of magnetic treatment in oil production, both in the underground and aboveground parts.

Техническим результатом изобретения является уменьшение коррозионной активности, отложения солей и АСПО на технологическом оборудовании нагнетательных и добывающих скважин, в призабойной зоне и нефтяном пласте. The technical result of the invention is to reduce corrosion activity, salt deposits and paraffin deposits on the process equipment of injection and production wells, in the bottomhole zone and the oil reservoir.

Задача изобретения решается и технический результат достигается системой магнитной обработки при добыче нефти, включающей добывающую нефтяную скважину, нагнетательную скважину, взаимодействующие через нефтяной пласт и связанные между собой блоком сбора и подготовки товарной нефти и рабочего агента, в которых по ходу движения потоков нефти и рабочего агента в технологическом оборудовании установлены устройства магнитной обработки для поддержания намагниченности потоков по всей системе, причем добывающая скважина состоит из эксплуатационной колонны, в которой последовательно по ходу движения нефтяного флюида расположены соединенные между собой резонансно-волновой комплекс с первым устройством магнитной обработки, погружной электродвигатель, второе устройство магнитной обработки, выполненное в виде активатора и совмещенное со входным модулем электроцентробежного насоса, соединенного через колонну насосно-компрессорных труб с устьевой арматурой, которая соединена трубопроводом с блоком сбора и подготовки товарной нефти и рабочего агента, содержащим последовательно соединенные автоматизированную групповую замерную установку, третье устройство магнитной обработки, четвертое устройство магнитной обработки, деэмульгатор, сепаратор-водоотделитель, соединенный с резервуаром нефти а также через пятое устройство магнитной обработки – с резервуаром сточной воды, который соединен с блочнокустовой насосной станцией, шестым устройством магнитной обработки, водораспределительным блоком и фильтром, соединенным трубопроводом с устьевой арматурой нагнетательной скважины, включающей эксплуатационную колонну, в которой последовательно расположены по ходу движения рабочего агента колонна насосно-компрессорных труб с пакером, седьмое устройство магнитной обработки, соединенное посредством насосно-компрессорных труб с гирляндой постоянных магнитов, расположенной в нижней части основания колонны насосно-компрессорных труб, с возможностью передачи рабочего агента через нефтяной пласт на добывающую скважину.The objective of the invention is solved and the technical result is achieved by a magnetic treatment system during oil production, including a production oil well, an injection well interacting through the oil reservoir and interconnected by a unit for collecting and preparing commercial oil and working agent, in which, in the direction of flow of oil and working agent magnetic processing devices are installed in the process equipment to maintain the magnetization of flows throughout the system, and the production well consists of a production string in which a resonant-wave complex connected to each other with the first magnetic processing device, a submersible electric motor, a second device magnetic treatment, made in the form of an activator and combined with the input module of the electric centrifugal pump, connected through a string of tubing with wellhead fittings, which is connected by a pipeline to the failure unit ra and preparation of marketable oil and working agent, containing connected in series an automated group metering unit, a third magnetic processing device, a fourth magnetic processing device, a demulsifier, a separator-water separator connected to an oil reservoir and also through a fifth magnetic processing device to a waste water reservoir, which is connected to a block-cluster pumping station, a sixth magnetic treatment device, a water distribution unit and a filter connected by a pipeline to the wellhead fittings of an injection well, including a production string, in which a tubing string with a packer is sequentially located in the direction of the working agent, the seventh magnetic processing device , connected by means of tubing to a garland of permanent magnets located in the lower part of the base of the tubing string, with the possibility of transferring the working agent through the oil reservoir to the production drilling well.

Согласно изобретению добывающая нефтяная скважина может содержать восьмое устройство магнитной обработки, расположенное на насосно-компрессорной трубе перед устьевой арматурой.According to the invention, an oil production well may include an eighth magnetic treatment device located on the tubing ahead of the wellhead.

Технический результат достигается за счет создания комплексной системы магнитной обработки посредством монтажа УМО по всей технологической цепочке добычи, подготовки и транспортировки нефти в надземной и подземной части.The technical result is achieved through the creation of an integrated system of magnetic processing through the installation of ULV along the entire technological chain of production, treatment and transportation of oil in the aboveground and underground parts.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема системы магнитной обработки при добыче нефти. The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of a magnetic treatment system in oil production.

Система включает добывающую нефтяную скважину 1, нагнетательную скважину 2, взаимодействующие через нефтяной пласт 3 и связанные между собой блоком сбора и подготовки товарной нефти и рабочего агента 4. Добывающая нефтяная скважина содержит эксплуатационную колонну 5, в которой последовательно по ходу движения нефтяного флюида расположены соединенные между собой резонансно-волновой комплекс (РВК) с первым устройством магнитной обработки (УМО) 6, погружной электродвигатель (ПЭД) 7, второе УМО 8, выполненное в виде магнитного активатора и совмещенное с входным модулем электроцентробежного насоса (ЭЦН) 9, соединенным через колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 10 с устьевой арматурой 11, которая соединена трубопроводом с блоком 4 сбора и подготовки товарной нефти и рабочего агента, содержащим последовательно соединенные автоматизированную групповую замерную установку (АГЗУ) 12, третье УМО 13, четвертое УМО 14, деэмульгатор 15, сепаратор-водоотделитель 16, соединенный с резервуаром нефти 17, а также через пятое УМО 18 – с резервуаром сточной воды (РСВ) 19, который соединен с блочно-кустовой насосной станцией (БКНС) 20, шестым УМО 21, водораспределительным блоком (ВРБ) 22 и фильтром 23. Блок 4 соединен трубопроводом с устьевой арматурой 24 нагнетательной скважины 2, которая содержит расположенные в эксплуатационной колонне 25 последовательно по ходу движения рабочего агента колонну НКТ 26 с пакером 27, седьмое УМО 28, соединенное посредством НКТ с гирляндой постоянных магнитов 29, расположенной в нижней части основания колонны НКТ 26. The system includes a production oil well 1, an injection well 2 interacting through the oil reservoir 3 and interconnected by a unit for collecting and preparing commercial oil and a working agent 4. is a resonant wave complex (RVC) with the first magnetic processing device (AMD) 6, a submersible electric motor (SEM) 7, the second UMO 8, made in the form of a magnetic activator and combined with the input module of the electric submersible pump (ESP) 9, connected through the pumping column - compressor pipes (tubing) 10 with wellhead fittings 11, which is connected by a pipeline to a unit 4 for collecting and treating commercial oil and a working agent, containing a series-connected automated group metering unit (AGZU) 12, a third ULV 13, a fourth ULV 14, a demulsifier 15, separator-water separator 16 connected to the oil tank and 17, as well as through the fifth ULV 18 - with a waste water tank (RSV) 19, which is connected to a block-cluster pumping station (BKNS) 20, the sixth ULV 21, a water distribution unit (VRB) 22 and a filter 23. Block 4 is connected by a pipeline with wellhead fittings 24 of the injection well 2, which contains located in the production string 25 in series in the direction of movement of the working agent, the tubing string 26 with the packer 27, the seventh ULV 28, connected by means of tubing to a garland of permanent magnets 29, located in the lower part of the base of the tubing string 26.

В добывающей скважине на НКТ 10 перед устьевой арматурой 11 может быть установлено восьмое УМО 30.In the production well on the tubing 10, before the wellhead fittings 11, the eighth ULV 30 can be installed.

Система работает следующим образом. На маршруте движения потоков нефтяного флюида и рабочего агента в зависимости от степени проявления вредного влияния осложняющих факторов на входящих в систему блоках монтируются УМО, как показано на схеме. Комплектация, технические характеристики и место монтажа подбирается по реальным участкам проявления осложняющих факторов, колебания термобарических условий, вероятного проявления и интенсивности. Каждое УМО выполняет конкретную функцию в системе на отдельном участке по всему маршруту движения нефтяного флюида и рабочего агента технологической схемы. Нефтяной флюид за счет пластового давления в ламинарном движении поднимается от интервала перфорации добывающей скважины 1 по эксплуатационной колонне 5 до первого УМО РВК 6 (конструктивно выполнен аналогично описанному в изобретении по патенту РФ 2444612). Здесь нефтяной флюид проходит магнитную обработку в зазоре между эксплуатационной колонной 5 и первым УМО РВК 6. Далее нефтяной флюид поднимается в зазоре между ПЭД 7 и эксплуатационной колонной 5 на вход второго УМО 8 (магнитного активатора), который конструктивно выполнен аналогично описанному в патенте РФ 169892 и совмещён с фильтром входного модуля ЭЦН9. Далее нефтяной флюид проходит через фильтр ЭЦН и подвергается магнитной обработке в магнитном поле вращающихся постоянных магнитов (на чертеже не показаны). Через ЭЦН 9 нефтяной флюид проходит в турбулентном режиме потока. Далее поток снова переходит в ламинарный режим и движется внутри НКТ 10. В случае наличия в НКТ осложняющего фактора АСПО в интервале кристаллизации устанавливают восьмое УМО 30, которое препятствует отложениям АСПО. Далее нефтяной флюид поднимается до устья скважины и через устьевую арматуру 11 добывающей скважины проходит в блок 4 сбора и подготовки товарной нефти и рабочего агента. После сбора и замера объема нефтяного флюида в АГЗУ 12 он проходит и обрабатывается в третьем УМО 13 и четвертом УМО 14 и поступает на деэмульгатор 15, и далее – в сепаратор-водоотделитель 16, где разделяется на нефть и воду. Нефть после доводки до товарной кондиции поступает в резервуар нефти 17 и далее через замерное устройство (на чертеже не показано) отправляется на реализацию. Пластовая вода через пятое УМО 18 направляется в РСВ 19, где готовится к использованию в качестве рабочего агента в системе ППД. Далее насосами БКНС 20 через шестое УМО 21 поток активируется вращающимся магнитным полем ротора и по общему высоконапорному коллектору поступает через ВРБ 22 на участки нефтяного промысла, где распределяется по нагнетательным скважинам, перед которыми проходит очистку на механических фильтрах и коагуляторах 23 от механических примесей и продуктов коррозии. Далее по индивидуальному водоводу через устьевую арматуру 24 нагнетательной скважины 2 и НКТ 25 поступает в скважину. В нижней части подвески НКТ под пакером 26 поток рабочего агента проходит через ротор седьмого УМО 28 и выходит в затрубное пространство нагнетательной скважины, обтекая гирлянду постоянных магнитов 29, подвешенную на нижнюю часть основания колонны НКТ между центраторами. И затем поступает в призабойную зону и нефтяной пласт. The system works as follows. Depending on the degree of manifestation of the harmful effect of complicating factors on the blocks included in the system, ULVs are mounted along the route of movement of the oil fluid and working agent flows, as shown in the diagram. The complete set, technical characteristics and the place of installation are selected according to the real areas of manifestation of complicating factors, fluctuations in thermobaric conditions, probable manifestation and intensity. Each ULV performs a specific function in the system in a separate section along the entire route of movement of the oil fluid and the working agent of the technological scheme. Oil fluid due to reservoir pressure in laminar motion rises from the perforation interval of the production well 1 along the production string 5 to the first ULV RVC 6 (designed similarly to that described in the invention according to the RF patent 2444612). Here, the oil fluid undergoes magnetic treatment in the gap between the production string 5 and the first ULV RVC 6. Then the oil fluid rises in the gap between the SEM 7 and the production string 5 to the inlet of the second ULV 8 (magnetic activator), which is structurally similar to that described in RF patent 169892 and combined with the ESP9 input module filter. Next, the oil fluid passes through the ESP filter and is subjected to magnetic processing in the magnetic field of rotating permanent magnets (not shown). The oil fluid passes through the ESP 9 in a turbulent flow regime. Then the flow again switches to laminar mode and moves inside the tubing 10. If there is an ARPD complicating factor in the tubing, the eighth ULV 30 is installed in the crystallization interval, which prevents deposits of the ARPD. Next, the oil fluid rises to the wellhead and passes through the wellhead fittings 11 of the production well to the unit 4 for collecting and preparing commercial oil and working agent. After collecting and measuring the volume of oil fluid in the AGZU 12, it passes and is processed in the third ULV 13 and the fourth ULV 14 and enters the demulsifier 15, and then to the separator-water separator 16, where it is separated into oil and water. After finishing up to marketable condition, oil enters the oil tank 17 and then through a metering device (not shown in the drawing) is sent for sale. Formation water through the fifth ULV 18 is sent to RSV 19, where it is prepared for use as a working agent in the reservoir pressure maintenance system. Further, by pumps BKNS 20 through the sixth ULV 21, the flow is activated by the rotating magnetic field of the rotor and through a common high-pressure collector it enters through the VRB 22 to the areas of the oil field, where it is distributed over injection wells, before which it is cleaned on mechanical filters and coalescers 23 from mechanical impurities and corrosion products . Further, through an individual conduit through the wellhead fittings 24 of the injection well 2 and tubing 25 enters the well. In the lower part of the tubing suspension under the packer 26, the flow of the working agent passes through the rotor of the seventh ULV 28 and exits into the annulus of the injection well, flowing around a garland of permanent magnets 29 suspended on the lower part of the tubing string base between the centralizers. And then it enters the bottomhole zone and the oil reservoir.

Существует проблема, связанная с тем, что во время капитального ремонта скважин при восстановлении приемистости нет возможности применения существующих технологий обработки внутри пласта. В настоящее время для очистки призабойной зоны пласта широко используются кислотные обработки раствором соляной кислоты, который активно вступает в реакцию с коллекторами и продуктами отложений. Реакция протекает бурно и скоротечно. При этом выделяется большое количество атомарного водорода Н+, создавая очередной осложняющий фактор. Быстротечность реакции требует большого расхода раствора соляной кислоты и ограничивает радиус проникновения раствора в нефтяной пласт и эффективность обработки. Для осуществления магнитной активации пласта необходима эффективная гидравлическая связь между нагнетательными и нефтяными скважинами. В качестве инструмента для обеспечения такой связи можно использовать слабый раствор соляной кислоты, прошедший магнитную обработку в седьмом УМО 28 ("Влияние внешнего переменного магнитного поля на матричную кислотную обработку карбонатных коллекторов". Российская нефтяная техническая конференция SPE 15-17.10.2018 г. г. Москва). There is a problem associated with the fact that during the workover of wells during the restoration of injectivity, there is no possibility of using existing treatment technologies inside the reservoir. At present, acid treatments with hydrochloric acid solution are widely used to clean the bottomhole formation zone, which actively reacts with reservoirs and sediment products. The reaction proceeds rapidly and transiently. In this case, a large amount of atomic hydrogen H + is released, creating another complicating factor. The speed of the reaction requires a large flow of hydrochloric acid solution and limits the radius of penetration of the solution into the oil reservoir and the efficiency of treatment. For the implementation of magnetic activation of the formation, an effective hydraulic connection between injection and oil wells is necessary. As a tool to provide such a connection, you can use a weak solution of hydrochloric acid, which underwent magnetic treatment in the seventh UMO 28 ("Influence of an external alternating magnetic field on the matrix acid treatment of carbonate reservoirs". Russian Petroleum Technical Conference SPE 15-17.10.2018. Moscow).

При успешном решении этой задачи получим замкнутую систему магнитной активации нефтяного флюида и рабочего агента в непрерывном технологическом процессе магнитной обработки при добыче нефти. При этом существенным преимуществом является эффект магнитной активации флюида внутри пласта. Лабораторные и стендовые испытания показывают, что после магнитной обработки содержание кальцита в структуре солеотложений уменьшается и переходит в ароганит и ватерит, что в пластовых условиях способствует более длительному сохранению коллекторских свойств пласта, увеличению приёмистости и межремонтного периода работы нагнетательных скважин. If this problem is successfully solved, we will obtain a closed system of magnetic activation of the oil fluid and the working agent in the continuous technological process of magnetic treatment during oil production. At the same time, a significant advantage is the effect of magnetic activation of the fluid inside the reservoir. Laboratory and bench tests show that after magnetic treatment, the calcite content in the structure of salt deposits decreases and turns into aroganite and vaterite, which in reservoir conditions contributes to a longer preservation of the reservoir properties of the reservoir, an increase in injectivity and the overhaul period of injection wells.

Преимуществом предложенной системы также являются низкие энергетические и финансовые затраты, снижение интенсивности солеобразования АСПО и коррозии на внутренней поверхности технологического оборудования, трубопроводов, в призабойной зоне и нефтяном пласте.The advantage of the proposed system is also low energy and financial costs, reducing the intensity of salt formation of paraffin and corrosion on the inner surface of process equipment, pipelines, in the bottomhole zone and the oil reservoir.

Таким образом, технический эффект достигается за счёт монтажа УМО на всех участках технологического процесса добычи нефти, что позволяет снизить вредное влияние осложняющих факторов, так как намагниченность потоков нефтяного флюида и рабочего агента будет поддерживаться благодаря установленным УМО в постоянном режиме по всей технологической линии от нефтяной до нагнетательной скважины, включая нефтяной пласт, обеспечивая магнитную активацию подземных гидродинамических потоков. Основным условием успешной активации является обеспечение эффективной гидродинамической связи между нагнетательными и нефтяными скважинами, что реализуется в предложенной системе магнитной обработки.Thus, the technical effect is achieved by installing ULV in all areas of the oil production process, which makes it possible to reduce the harmful effect of complicating factors, since the magnetization of the oil fluid and working agent flows will be maintained thanks to the installed ULV in a constant mode throughout the entire production line from oil to injection well, including the oil reservoir, providing magnetic activation of underground hydrodynamic flows. The main condition for successful activation is to ensure an effective hydrodynamic connection between injection and oil wells, which is implemented in the proposed magnetic treatment system.

Claims

1. A magnetic treatment system in oil production, including a production oil well, an injection well, interacting through an oil reservoir and interconnected by a block for collecting and preparing commercial oil and a working agent, in which devices are installed in the process equipment along the flow of oil and a working agent magnetic treatment to maintain the magnetization of flows throughout the system, and the production well consists of a production string, in which, in series along the direction of the oil fluid, there are interconnected resonantly wave complex with the first magnetic treatment device, a submersible electric motor, the second magnetic processing device, made in the form magnetic activator and combined with the input module of the electric centrifugal pump, connected through a string of tubing with wellhead fittings, which is connected by a pipeline to a unit for collecting and preparing commercial oil and a working agent, with holding connected in series an automated group metering unit, a third magnetic processing device, a fourth magnetic processing device, a demulsifier, a separator-water separator connected to an oil reservoir, and also through a fifth magnetic processing device to a waste water reservoir, which is connected to a block-cluster pumping station, the sixth a magnetic treatment device, a water distribution unit and a filter connected by a pipeline to the wellhead fittings of an injection well, including a production string, in which a string of tubing with a packer is sequentially located in the direction of movement of the working agent, a seventh magnetic treatment device connected by means of tubing with a a garland of permanent magnets located in the lower part of the base of the tubing string with the possibility of transferring the working agent through the oil reservoir to the production well.

2. The magnetic processing system according to claim 1, characterized in that the production oil well contains an eighth magnetic processing device located on the tubing in front of the wellhead.