RU47961U1

RU47961U1 - PRESTIGE FILTER INSTALLATION

Info

Publication number: RU47961U1
Application number: RU2005109506/22U
Authority: RU
Inventors: В.Г. Фадеев; Г.А. Федотов; Р.Б. Фаттахов; Р.З. Сахабутдинов; А.А. Арсентьев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2005-09-10

Abstract

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к системам заводнения пластов и поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений, в частности, при эксплуатации высоко- и низкопроницаемых пластов. Сущность полезной модели заключается в том, что верхняя и нижняя части корпуса через распределительные устройства гидравлически соединены как с водоводом, так и с насосно-компрессорными трубами, при этом распределительные устройства выполнены так, что верхняя часть корпуса использована для приема жидкости, а нижняя - для слива. Технико-экономическая эффективность предлагаемой приустьевой фильтровальной установки достигается за счет дополнительной очистки закачиваемой воды на фильтре, исключения дополнительных затрат на очистку призабойной зоны нагнетательных скважин, сокращения затрат на промывку подводящих высоконапорных водоводов, повышения работоспособности нагнетательных скважин при прерывистом характере закачки воды, а также за счет дополнительной защиты нагнетательных скважин от залповых поступлений загрязняющих веществ с головных очистных сооружений. Использование данного предложения позволяет с помощью существующей системы поддержания пластового давления при небольших дополнительных капитальных затратах снизить потери приемистости пластов, увеличить время между капитальными очистками призабойной зоны нагнетательных скважин и, как результат, экономить материальные затраты на поддержание пластового давления.The proposal relates to the oil industry, in particular to systems for waterflooding and maintaining reservoir pressure during the development of oil fields, in particular, during the operation of high and low permeability formations. The essence of the utility model lies in the fact that the upper and lower parts of the housing through the switchgear are hydraulically connected to both the water conduit and the tubing, while the switchgear is designed so that the upper part of the housing is used to receive liquid, and the lower - for plum. The technical and economic efficiency of the proposed estuarine filter installation is achieved by additional purification of the injected water on the filter, eliminating additional costs for cleaning the bottom-hole zone of injection wells, reducing the cost of flushing inlet high-pressure water conduits, increasing the efficiency of injection wells with intermittent nature of water injection, as well as by additional protection of injection wells from volley of pollutants from the head treatment plant servation. Using this proposal allows using the existing system to maintain reservoir pressure at a small additional capital cost to reduce the loss of injectivity of the reservoir, increase the time between overhauls of the bottom-hole zone of injection wells and, as a result, save material costs for maintaining reservoir pressure.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к системам заводнения пластов и поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений, в частности, при эксплуатации высоко- и низкопроницаемых пластов.The proposal relates to the oil industry, in particular to systems for waterflooding and maintaining reservoir pressure during the development of oil fields, in particular, during the operation of high and low permeability formations.

Известна фильтровальная установка для нагнетательной скважины, включающая фильтр с приемной и выходными частями и насосно-компрессорные трубы, помещенные в скважине и гидравлически связанные с фильтром (ав.св. SU №1534184, МПК Е 21 В 43/08, опубл. БИ №1 от 07.01.1990 г.). Фильтровальная установка позволяет производить очистку закачиваемой воды непосредственно на уровне продуктивного пласта.A known filter installation for an injection well, including a filter with a receiving and output parts and tubing placed in the well and hydraulically connected to the filter (a.s. SU No. 1534184, IPC E 21 V 43/08, publ. BI No. 1 dated January 7, 1990). The filter plant allows you to clean the injected water directly at the level of the reservoir.

Недостатком этой фильтровальной установки является сложность в эксплуатации, поскольку фильтр размещен в скважине на уровне продуктивного пласта и при забивании его кольматирующими частицами, механическими примесями и т.п. требуется обязательная остановка скважины и подъем фильтра на поверхность с целью его очистки или замены на новый. Кроме остановки работы нагнетательной скважины, это требует еще значительного времени и дополнительных технических средств.The disadvantage of this filter unit is the difficulty in operation, since the filter is placed in the well at the level of the reservoir and when it is clogged with clogging particles, mechanical impurities, etc. Mandatory shutdown of the well and raising the filter to the surface in order to clean it or replace it with a new one are required. In addition to stopping the injection well, this also requires considerable time and additional technical means.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является «Приустьевая фильтровальная установка» (Патент RU №41793, МПК Е 21 В 43/08, опубл. БИ №31 от 10.11.2004 г.), включающая корпус с фильтром, водовод, насосно-компрессорные трубы, помещенные в скважине и гидравлически связанные с корпусом, распределительные устройства. Корпус фильтровальной установки выполнен в виде вертикального трубного элемента с фильтром в средней части и водоводом в нижней, при этом верхняя часть связана с насосно-компрессорными трубами через распределительное устройство, пропускающее только к корпусу, а нижняя - через распределительное устройство, пропускающее только от корпуса. Приустьевая фильтровальная установка позволяет производить очистку излива из нагнетательных скважин от загрязнений, выносимых из призабойной зоны продуктивного пласта, и регенерацию фильтрующего материала изменением направления потока воды через фильтр путем манипуляции задвижками.The closest in technical essence to the proposed device is the “Wellhead filter installation” (Patent RU No. 41793, IPC E 21 V 43/08, publ. BI No. 31 dated 10.11.2004), including a housing with a filter, water pipe, pump and compressor pipes placed in the well and hydraulically connected to the housing, switchgears. The housing of the filter unit is made in the form of a vertical tube element with a filter in the middle part and a water conduit in the lower part, while the upper part is connected to the tubing through a switchgear that passes only to the case, and the lower one - through a switchgear that passes only from the case. The wellhead filter unit allows cleaning the spout from injection wells from contaminants carried out from the bottom-hole zone of the reservoir, and regenerates the filter material by changing the direction of the water flow through the filter by manipulating the valves.

Недостатком является то, что приустьевая фильтровальная установка не позволяет производить дополнительную очистку воды, закачиваемой в продуктивный пласт, например, от аварийного (залпового) превышения содержания загрязняющих частиц в воде после The disadvantage is that the estuarine filter installation does not allow additional purification of the water pumped into the reservoir, for example, from an emergency (salvo) excess of the content of polluting particles in the water after

головных очистных сооружений. При этом загрязняющие вещества попадают в пласт, загрязняя призабойную зону и снижая тем самым приемистость нагнетательных скважин.head treatment facilities. At the same time, pollutants enter the reservoir, polluting the bottom-hole zone and thereby reducing the injectivity of injection wells.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение степени очистки закачиваемой воды, снижение потери приемистости пластов, увеличение времени между очистками призабойной зоны нагнетательных скважин и, как результат, экономия материальных затрат на поддержание пластового давления за счет исключения дополнительных затрат на очистку призабойной зоны нагнетательных скважин, сокращения затрат на промывку подводящих высоконапорных водоводов, повышения работоспособности нагнетательных скважин при прерывистом характере закачки воды, а также за счет дополнительной защиты нагнетательных скважин от залповых поступлений загрязняющих веществ с головных очистных сооружений.The technical task of the proposed utility model is to increase the degree of purification of injected water, reduce the loss of injectivity of the reservoirs, increase the time between cleaning the bottom-hole zone of injection wells and, as a result, save material costs to maintain reservoir pressure by eliminating the additional costs of cleaning the bottom-hole zone of injection wells, reduce the cost of flushing inlet high-pressure water conduits, improving the efficiency of injection wells with intermittent D water injection, but also due to additional protection from injection wells salvo proceeds pollutants head treatment facilities.

Поставленная задача решается предлагаемой приустьевой фильтровальной установкой, включающей вертикальный трубный корпус с фильтром в средней части, водовод, насосно-компрессорные трубы, помещенные в скважине и гидравлически связанные с корпусом, распределительные устройства.The problem is solved by the proposed estuarine filter installation, including a vertical pipe casing with a filter in the middle part, a water conduit, tubing placed in the well and hydraulically connected to the casing, switchgears.

Новым является то, что верхняя и нижняя части корпуса через распределительные устройства гидравлически соединены как с водоводом, так и с насосно-компрессорными трубами, при этом распределительные устройства выполнены так, что верхняя часть корпуса использована для приема жидкости, а нижняя - для слива,New is the fact that the upper and lower parts of the housing through the switchgear are hydraulically connected to both the water conduit and the tubing, while the switchgear is designed so that the upper part of the housing is used to receive liquid, and the lower one to drain,

На чертеже изображено устройство приустьевой фильтровальной установки, при этом: I - закачка воды в пласт, II - излив воды из пласта и нагнетательной скважины, III - удаляемые промывкой загрязняющие вещества.The drawing shows the device of the mouth filter installation, wherein: I - injection of water into the reservoir, II - outflow of water from the reservoir and injection well, III - contaminants removed by washing.

Приустьевая фильтровальная установка представляет собой корпус 1, выполненный в виде вертикального трубного элемента со съемной верхней крышкой 2, фильтр 3, размещенный в средней части корпуса, трубопровод 4 с запорной арматурой 5, соединяющий корпус 1 с водоводом 6, трубопровод 7, соединяющий корпус 1 с насосно-компрессорными трубами 8 нагнетательной скважины 9, распределительные устройства (обратные клапаны, задвижки и т.д.) 10-13, причем верхняя часть 14 корпуса соединена с водоводом 6 и насосно-компрессорными трубами 8 через распределительные устройства 11 и 12 и работает на прием жидкости к корпусу 1, а нижняя часть корпуса 15 соединена с водоводом 6, а также с насосно-компрессорными трубами 8 через распределительные устройства 10 и 13 и работает на слив жидкости из корпуса 1, при этом верхняя 14 и нижняя 15 части корпуса 1 снабжены сливными патрубками 16 и 17 соответственно. Насосно-компрессорные трубы 8 гидравлически связаны с пластом 18 через призабойную зону 19.The wellhead filtering installation is a casing 1 made in the form of a vertical tube element with a removable top cover 2, a filter 3 located in the middle of the casing, a pipe 4 with shutoff valves 5 connecting the casing 1 with a water conduit 6, a pipeline 7 connecting the casing 1 with tubing 8 of the injection well 9, distribution devices (check valves, gate valves, etc.) 10-13, and the upper part 14 of the housing is connected to the water conduit 6 and tubing 8 through the distribution buildings 11 and 12 and works to receive fluid to the housing 1, and the lower part of the housing 15 is connected to the water conduit 6, as well as to the tubing 8 through the switchgear 10 and 13 and works to drain the fluid from the housing 1, while the upper 14 and the lower 15 parts of the housing 1 are provided with drain pipes 16 and 17, respectively. The tubing 8 is hydraulically connected to the formation 18 through the bottomhole zone 19.

Устройство работает следующим образом (на примере конкретного выполнения). Вода, подготовленная на головных очистных сооружениях, подается насосами в водовод 6 и закачивается в нагнетательную скважину 9 в количестве 200 м³/сут при устьевом давлении 15 МПа для поддержания пластового давления в пласте 18. При закачке воды в нагнетательную скважину 9 поток воды I движется по водоводу 6, далее по трубопроводу 4 через открытые задвижку 5 и распределительное устройство 11 подается в верхнюю часть 14 корпуса 1, проходит через фильтр 3 и затем из нижней части 15 корпуса 1 через открытое распределительное устройство 13 подается в насосно-компрессорные трубы 8, при этом распределительное устройство 10 закрывает нижнюю часть 15 корпуса 1 от водовода 6, распределительное устройство 12 закрывает трубопровод 7. На Фиг. в качестве распределительных устройств 10, 11, 12, 13 условно показаны обратные клапаны. В скважину 9 закачивается вода с низкой концентрацией нефти и твердых взвешенных частиц (порядка 10...20 мг/л) и незначительных их размерах - порядка 2...20 мкм. Дополнительная очистка закачиваемой воды на фильтре 3 позволяет улавливать отдельные возможные залповые поступления загрязняющих веществ (твердых взвешенных частиц и нефти) в случае аварийных сбоев в работе головных очистных сооружений, когда их концентрация многократно превышает 10...20 мг/л.The device operates as follows (for example, specific performance). The water prepared at the head treatment facilities is pumped to the water conduit 6 and pumped into injection well 9 in an amount of 200 m ³ / day at wellhead pressure of 15 MPa to maintain reservoir pressure in formation 18. When water is pumped into injection well 9, water flow I moves through the water conduit 6, then through the pipeline 4 through the open gate valve 5 and the switchgear 11 is supplied to the upper part 14 of the housing 1, passes through the filter 3 and then from the lower part 15 of the housing 1 through the open switchgear 13 is fed into us CHO tubing 8, wherein the distributor device 10 closes the bottom part 15 of the body 1 of the conduit 6, the dispenser 12 closes the conduit 7. In FIG. as distribution devices 10, 11, 12, 13 non-return valves are conventionally shown. Water 9 is pumped into well 9 with a low concentration of oil and solid suspended particles (of the order of 10 ... 20 mg / l) and their insignificant sizes - of the order of 2 ... 20 microns. Additional purification of the injected water on the filter 3 allows you to capture some possible salvo inflow of pollutants (suspended solids and oil) in case of emergency failures in the operation of the main treatment facilities, when their concentration is many times higher than 10 ... 20 mg / l.

При остановке работы насосов происходит излив части закачанной воды из пласта 18 через нагнетательную скважину 9 в водовод 6 за счет перепада давления 5 МПа. Изливающаяся жидкость содержит значительную концентрацию загрязняющих веществ в интервале от 250 до 1200 мг/л, а в отдельных порциях доходя до 143 г/л (промысловые данные), выносимых из призабойной зоны 19. Продвигаясь по насосно-компрессорным трубам 8 нефтяные глобулы с твердыми взвешенными частицами дополнительно коалесцируют и укрупняются, достигая на устье скважины размеров 1...20 мм, а также образуя более крупные включения и струи. При движении потока излива II из нагнетательной скважины 9 по насосно-компрессорным трубам 8 в водовод 7 производят закрытие распределительных устройств 11 и 13 и открытие распределительных устройств 10 и 12, в результате чего излив воды II, содержащий выносимые им загрязняющие вещества из призабойной зоны 19 нагнетательной скважины 9, направляется на фильтр 3, на котором происходит очистка воды излива от загрязняющих веществ, причем глобулы нефти коалесцируют и накапливаются в верхней части 14 корпуса 1. Часть твердых взвешенных частиц, не уловленных фильтром 3, дополнительно отстаивается в нижней части 15 корпуса 1. После фильтра 3 очищенная вода излива, из которой удалили до 90% загрязняющих веществ, с остаточными мелкодисперсными загрязняющими веществами поступает в водовод 6 и далее сливается в емкость на кустовой насосной станции либо подается в высокоприемистую When the pumps stop working, some of the injected water is poured out of the reservoir 18 through the injection well 9 into the water conduit 6 due to a pressure drop of 5 MPa. Pouring liquid contains a significant concentration of pollutants in the range from 250 to 1200 mg / l, and in some portions it reaches 143 g / l (field data) discharged from the bottom-hole zone 19. Moving through tubing 8 oil globules with solid suspended particles coalesce and coarsen additionally, reaching sizes of 1 ... 20 mm at the wellhead, and also forming larger inclusions and streams. When the flow of spout II from the injection well 9 through the tubing 8 to the conduit 7 moves, the switchgear 11 and 13 are closed and the switchgear 10 and 12 are opened, as a result of which the water spout II containing the pollutants carried out by it from the bottom-hole zone 19 of the discharge wells 9, is sent to the filter 3, which purifies the water of the spout from pollutants, and oil globules coalesce and accumulate in the upper part 14 of housing 1. Some of the suspended particulate matter is not captured filter 3, additionally settles in the lower part 15 of housing 1. After filter 3, the purified water of the spout, from which up to 90% of pollutants are removed, with residual finely dispersed pollutants enters the water conduit 6 and then merges into the tank at the cluster pump station or is supplied to highly responsive

нагнетательную скважину. Уловленные загрязнения III из корпуса 1 приустьевой фильтровальной установки по мере их накопления в верхней 14 и нижней 15 частях удаляют промывкой через патрубки 16 и 17, соответственно, на переработку при восстановлении закачки насосами в нагнетательную скважину 9 при открытых распределительных устройствах 11 и 13 и закрытых распределительных устройствах 10 и 12. Для осуществления обратной промывки фильтра 3 при восстановленной закачке производят принудительное открытие регулирующего устройства 10 и закрытие задвижки 5 на трубопроводе 4. При этом при открытии патрубка 16 верхней части 14 корпуса 1 происходит обратная промывка фильтра 3 чистой водой из водовода 6 и регенерация его фильтрующих свойств. При необходимости возможна замена фильтра 3 на новый через съемную верхнюю крышку 2 корпуса 1. Таким образом, установка обеспечивает дополнительную очистку закачиваемой воды на фильтре 3, улавливая отдельные возможные залповые поступления загрязняющих веществ (твердых взвешенных частиц и нефти) в случае аварийных сбоев в работе головных очистных сооружений, а также очистку воды от загрязняющих веществ в период излива из скважины с меньшей приемистостью в высокоприемистую скважину, который имеет место при наличии гидравлической связи между скважинами, вскрывшими пласты различной проницаемости, препятствуя попаданию загрязняющих веществ излива в водовод, и повторному загрязнению призабойной зоны пласта. Излив также может быть организован принудительно путем слива воды из водовода в емкость на кустовой насосной станции.injection well. Collected contaminants III from the casing 1 of the mouth filter unit as they accumulate in the upper 14 and lower 15 parts are removed by flushing through the nozzles 16 and 17, respectively, for reprocessing when pumping is restored by pumps into the injection well 9 with open distribution devices 11 and 13 and closed distribution devices 10 and 12. To carry out the backwash of the filter 3 with the restored injection, the control device 10 is forced to open and the valve 5 on the pipeline 4 is closed. ohms at the nozzle opening 16 of the upper portion 14 of the housing 1 occurs backwashing filter 3 of pure water from the water conduit 6 and regeneration of its filtering properties. If necessary, it is possible to replace the filter 3 with a new one through the removable top cover 2 of the housing 1. Thus, the installation provides additional purification of the injected water on the filter 3, capturing some possible volley inflows of contaminants (solid suspended particles and oil) in case of emergency malfunctions in the head treatment facilities, as well as the purification of water from pollutants during the period of outflow from the well with less injectivity into the highly responsive well, which occurs when there is a hydraulic connection dy wells penetrating the layers of varying permeability, preventing the ingress of pollutants in the water conduit of the spout and re-contaminated layer zones. The spout can also be organized forcibly by draining water from a water conduit to a tank at a cluster pump station.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой приустьевой фильтровальной установки достигается за счет дополнительной очистки закачиваемой воды на фильтре, исключения дополнительных затрат на очистку призабойной зоны нагнетательных скважин, сокращения затрат на промывку подводящих высоконапорных водоводов, повышения работоспособности нагнетательных скважин при прерывистом характере закачки воды, а также за счет дополнительной защиты нагнетательных скважин от залповых поступлений загрязняющих веществ с головных очистных сооружений.The technical and economic efficiency of the proposed estuarine filter installation is achieved by additional purification of the injected water on the filter, eliminating additional costs for cleaning the bottom-hole zone of injection wells, reducing the cost of flushing inlet high-pressure water conduits, increasing the efficiency of injection wells with intermittent nature of water injection, as well as by additional protection of injection wells from volley of pollutants from the head treatment plant servation.

Использование данного предложения позволяет с помощью существующей системы поддержания пластового давления при небольших дополнительных капитальных затратах снизить потери приемистости пластов, увеличить время между капитальными очистками призабойной зоны нагнетательных скважин и, как результат, экономить материальные затраты на поддержание пластового давления.Using this proposal allows using the existing system to maintain reservoir pressure at a small additional capital cost to reduce the loss of injectivity of the reservoir, increase the time between overhauls of the bottom-hole zone of injection wells and, as a result, save material costs for maintaining reservoir pressure.

Claims

Wellhead filtering installation, including a vertical pipe casing with a filter in the middle part, a water conduit, tubing placed in the well and hydraulically connected to the casing, switchgears, characterized in that the upper and lower parts of the casing through the switchgear are hydraulically connected as a conduit , and with tubing, while the switchgear is designed so that the upper part of the housing is used to receive liquid, and the lower - to drain.