SU1705552A1 - Способ добычи нефти и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике добычи нефти, а именно к закачке различных реагентов в пласт. Цель - повышение эффективности способа за счет пропускани  электрического тока через пласт и закачиваемый в пласт реагент. В пласт закачивают реагент, например ПАВ, пропускают электрический ток через пласт и закачиваемый в пласт реагент. Дл  этого верхние и нижние части обсадной колонны (ОК) и колонны НКТ нагне ательной скважины выполнены из металла, а средние части - из изол ционного материала, Продавочной жидкостью  вл етс  электроизолирующа  жидкость (ЭИЖ). При этом ЭИЖ перекачивают из НКТ в межтрубное пространство (МТП) в количестве, определ емом по формуле V Vp 1 diH D2 - d2 - diH , где V - обьем ЭИЖ, перекачиваемой в МТП, м ; Vp - обьем закачиваемой в пласт порции ПАВ, м3; den - внутренний диаметр НКТ, м; d - внешний диаметр НКТ, м; D - внутренний диаметр ОК, м. Изол ционный материал труб и размещение в МТП продавочной ЭИЖ обеспечивает элёктроизол цию пласта от поверхности . Устройство дл  реализации способа содержит НКТ и ОК, емкости дл  продавочной ЭИЖ и ПАВ, датчики наличи  ЭИЖ, расхода ПАВ, количества перекачанной ЭИЖ, блок управлени . Источник электрической энергии соединен с нижней металлической частью нагнетательной скважины, с входами блока управлени , с датчиками наличи  ПАВ в емкост х И скважине, а выходы блока управлени  электрически св заны со всеми электроуправл емыми клапанами и насосами. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. ел С

Description

Изобретение относитс  к технике добычи нефти, а именно к устройствам дл  закачки различных реагентов в пласт.

Известы способы закачки реагентов в пласт, заключающиес  в непрерывной закачке реагентов в продуктивный пласт через колонну насосно-компрессорных труб, установленную в обсадной колонне с пакером в нижней ее части.

Недостатки известных способов состо т в невысокой нефтевытесн ющей способности закачиваемых реагентов, а также в постепенном снижении приемистости скважины за счет возникновени  облетерирую- щего сло  реагента в капилл рных отверсти х продуктивного пласта.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ закачки реагента в пласт через колонну насосно-компрессорных труб, установленную в обсадной колонне нефт ной скважины с пакером в нижней ее части, заключающийс  в закачке реагента в межтрубное пространство и перепуске его через всасывающий клапан, установленный в колонне насосно-компрессорных труб выше пакера, в насосно-компрессорные трубы до определенного уровн  и последующем вытеснении порции реагента из колонны насосно-компрессорных труб через нагнетательный клапан, установленный в насосно-компрессорных трубах ниже пакера.

Известна установка дл  закачки жидкости в пласт, содержаща  установленные на колонне насосно-компрессорных труб нагнетательный и всасывающий клапаны, размещенные соответственно выше и ниже пакера, и емкость, сообщающуюс  с насосом , причем верхн   полость насосно-компрессорных труб и емкость частично заполнены маслом.

Недостатком известных способа и устройства (установки)  вл етс  то, что они не предусматривают надежной изол ции оборудовани  скважины, установленного на ее устье, от высокого электрического потенциала , который может быть создан в пласте у скважины дл  увеличени  нефтевытесн ющей способности реагента. Это объ сн етс  тем, что после закачки реагента в межтрубное пространство высокий электрический потенциал может попасть к верхней части скважины через столб реагента в межтрубном пространстве и металлические колонны труб. Кроме того, указанные способ и устройство не предусматривают саму возможность создани  высокого потенциала в призабойной зоне скважины. Эксперименты , выполненные на насыпных модел х нефт ного пласта, показали, что нефтевы- тесн юща  способность реагентов в переменном электрическом поле возрастает в несколько раз. Это объ сн етс  тем, что переменное электрическое поле обусловливает дополнительные колебани  поверхностно-активного вещества в поро- вом пространстве, вызывающие усиление их воздействи  с облитерирующим слоем нефти в коллекторах. Одновременно снижаетс  в зкость вводимой мицелл рной дисперсии и увеличиваетс  как скорость ее продвижени  в коллекторах, так и физико-химическа  активность.

Цель изобретени  - повышение нефтевытесн ющей способности закачиваемых мицелл рных дисперсий (растворов) с реагентом (поверхностно-актмвными вещест: вами) путем создани  переменного электрического тока в продуктивном пласте

при одновременном сохранении приемистости скважины.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу закачки жидкости в пласт, заключающемус  в закачке реагента в межтрубное п ространство и перепуске его через всасывающий клапан, установленный в колонне насосно-компрессорных труб выше пакера, в насосно-компрессорные трубы до определенного уровн  и последующем вытеснении порции реагента (ПАВ) из колонны насосно-компрессорных труб через нагнетательный клапан, установленный в насосно-компрессорных трубах ниже пакера, закачку (ПАВ) в межтрубное пространство и

через всасывающий клапан в колонну на- сссно-компрессорных труб осуществл ют до по влени  ПАВ у емкости с электроизолирующей жидкостью (керосином), после чего керосин закачивают в колонну насоснокомпрессорных труб в количестве, равном по объему порции ПАВ Vp, закачиваемой в пласт, и далее керосин перекачивают из колонны насосно-компрессорных труб в межтрубное пространство в количестве,

определ емом по формуле

Узп Vp (1

D2 - d2 - о1н

где V3n - объем керосина, перекачиваемого

в затрубное пространство; D - внутренний диаметр обсадной колонны; d - внешний диаметр насосно-компрессорных труб; бвн внутренний диаметр насосно-компрессорных труб,

вновь закачивают порцию электроизолирующей жидкости в колонну насосно-компрессорных труб, что приводит к закачке новой порции ПАВ в пласт, одновременно с началом закачки второй порции ПАВ подают на пласт с помощью кабел  напр жение , величина которого определ етс  по формуле

U gradlbl, где I - рассто ние между забо ми нагнетательной и эксплуатационной скважин; grad R

U 300-400 -, вновь перекачивают часть

м

электроизолирующей жидкости из колонны насосно-компрессорных труб в межтрубное пространство, указанный процесс периодически продолжают до момента, пока весь объем ПАВ, наход щийс  в скважине, не закачают в пласт, затем отключают напр жение , выкачивают электроизолирующую жидкость из колонны насосно-компрессор- ных труб и через всасывающий клапан из межтрубного пространства одновременно вновь начинают закачивать ПАВ в межтрубное пространство и через всасывающий клапан в колонну насосно-компрессорных труб до по влени  ПАВ у емкости с электроизолирующей жидкостью, дальнейшую за- качку ПАВ продолжают циклически аналогично изложенному.

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что установка дл  закачки реагента ПАВ в пласт, содержаща  пакер, обсадную колонну насосно-компрессорных труб с установленными на ней нагнетательным и всасывающим клапанами, размещенными соответственно ниже и выше пакера, и емкость дл  продавочной жидкости, снабжена емкостью дл  ПАВ, датчиками наличи  ПАВ в емкост х и в межтрубном пространстве скважины, наличи  жидкости в колонне на- сосно-компрессорных труб, электроуправл емыми клапанами, источником электрической энергии, датчиками расхода ПАВ, расхода продавочной жидкости и количества перекачанной жидкости, насосами закачки ПАВ, закачки и перекачки продавочной жидкости, двум  дополнительными емкост ми и блоком управлени , емкость дл  ПАВ гидравлически через последовательно соединенные первый электроуправ- л емый клапан, насос закачки ПАВ и датчик закачки ПАВ св зана с межтрубным пространством нагнетательной скважины, которое гидравлически соединено через второй электроуправл емый клапан с датчи- ком наличи  ПАВ в межтрубном пространстве , установленном в первой дополнительной емкости, соединенной гидравлически с емкостью дл  ПАВ, причем колонна насосно-компрессорных труб гидравлически св зана через последовательно соединенные датчик количества перекачанной жидкости , насос перекачки продавочной жидкости, третий и четвертый электроуправл емые клапаны с емкостью дл  прода- вочной жидкости, котора  через последовательно соединенные четвертый и п тый электроуправл емые клапаны, насос дл  закачки продавочной жидкости и датчики продавочной жидкости, гидравлически св зана с колонной насосно-компрессорных труб и через шестой электроуправл емый клапан - с датчиком наличи  жидкости в колонне насосно-компрессорных труб, установленный во второй дополнительной емкости , соединенной гидравлически с емкостью дл  продавочной жидкости, котора  через четвертый и седьмой электроуправл емые клапаны св зана с межтрубным пространством, при этом источник электрической энергии соединен с нижней металлической частью обсадной колонны нагнетательной скважины и обсадной колонной добывающей скважины, а средние части колонны насосно-компрессорных труб и обсадной колонны выполнены из изол ционного материала и в качестве продавочной жидкости используетс  электроизолирующа  жидкость, с входами блока управлени  электрически св заны датчики наличи  ПАВ в основных емкост х, в межтрубном.пространстве и в колонне насосно-компрессорных труб, датчики количества перекачанной жидкости, датчики расхода ПАВ и продавочной жидкости, а выходы блока управлени  электрически св заны со всеми электроуправл емыми клапанами и насосами.

Предлагаемые соединени  обьемов колонны насосно-компрессорных труб, межтрубного пространства, емкостей реагента и электроизолирующей жидкости с помощью трубопроводов через электроуправл емые клапаны, насосы и датчики, а также выполнение средних частей колонн из пластмассовых труб и соединение нижней части колонны насосно-компрессорных труб электрически с источником напр жени  обеспечивают электробезопасную циклическую закачку реагента в пласт в электрическом поле.

На фиг.1 схематично изображены основные элементы оборудовани ; на фиг.2 - блок управлени  оборудованием; на фиг.З - схема исполнительных органов; на фиг.4 - временна  диаграмма работы исполнительных устройств.

Предлагаемый способ циклической закачки реагента в пласт при создании в последнем электрического пол  осуществл ют следующим образом.

Закачивают ПАВ (например, дисперсию алкинбензолсульфата в слегка подсоленой воде 20 г NaCI на 10 л воды) из емкости 1 в межтрубное пространство 2 обсадной колонны 3 (нижнюю и верхнюю части которой изготовл ют из металлических труб, а срединную часть - из пластмассовых труб) и колонны насосно-компрессорных труб 4 (нижнюю и верхнюю части которой изготовл ют из металлических труб, а срединную часть - из пластмассовых труб) и через всасывающий клапан 5 над пакером 6, установленным в нижней части нагнетательной скважины, в колонну насосно-компрессорных труб 4 до по влени  ПАВ у датчика 7

наличи  жидкости в насосно-компрессор- ных трубах в верхней части емкости с электроизолирующей жидкостью (керосином) 8. Затем вытесн ют в продуктивный пласт 9 порцию реагента из колонны насосно-комп- рессорныхтруб 4 через нагнетательный клапан 10, установленный в насосно-ком- прессорных трубах 4 ниже пакера 6, путем закачки порции керосина, равной порции вытесн емого реагента ПАВ, из емкости 8 в колонну насосно-компрессорных труб 4, далее керосин перекачивают из колонны на- сосно-компрессорных труб 4 в межтрубное пространство 2 в количестве, определ емом по формуле

Van - VP (1 О1н

D2 - d2 diH

-)затем подают на пласт 9 с помощью кабел  11 напр жение, величина которого определ етс  по формуле

U «gradual,

и сразу закачивают новую порцию керосина в колонну насосно-компрессорных труб 4, что приводит к закачке очередной порции реагента в пласт 9. Затем вновь перекачивают часть керосина из колонны насосно-ком- прессорных труб 4 в межтрубное пространство 2. Указанный процесс периодически продолжают до момента, пока весь реагент, наход щийс  в нагнетательной скважине, на закачают в пласт. Затем отключают напр жение и выкачивают керосин из колонны насосно-компрессорных труб 4 и из межтрубного пространства 2 (через всасывающий клапан 5) в емкость 8. Одновременно вновь насчинают закачивать реагент из емкости 1 в межтрубное пространство 2 и в колонну насосно-компрессорных труб 4 до по влени  у емкости 8. Дальнейшую закачку реагента продолжают циклически аналогично изложенному.

Предлагаемый способ закачки реагента в пласт реализуют на установке (фиг.1), содержащей пакер 6, обсадную колонну 3, колонну несосно-компрессорных труб 4 с установленными на ней нагнетательным клапаном 10 и всасывающим клапаном 5, размещенным соответственно ниже и выше пакера 6, и емкость с керосином 8, верхние и нижние части обсадной колонны 3 и колонны насосно-компрессорных труб 4 выполн ют из металлических труб, а средние их части - из пластмассовых труб, нижн   металлическа  часть колонны насосно-компрессорных труб 4 соединена электрическим кабелем 11с клеммой высоковольтного источника 12 электрической энергии, втора  клемма которого с помощью высоковольтного кабел  13 соединена с металлической

обсадной колонной эксплуатационной скважины 14. Межтрубное пргостранство 2 через первый электроуправл емый клапан 15 и датчик 16 расхода ПАВ св зано трубопроводом 17 через насос 18 дл  закачки ПАВ с емкостью 1, содержаще ПАВ, в нижней час ти которой расположен датчик 19 наличи  ПАВ. Межтрубное пространство 2 св зано также трубопроводом 20 через второй элек0 троуправл емый клапан 21 с первой дополнительной емкостью 22, в которой установлен датчик 23 наличи  ПАВ в межтрубном пространстве. Емкость 22 св зана трубопроводами 24 и 25 с верхней частью

5 емкости 1. Колонна насосно-компрессорных труб 4 св зана трубопроводом 26 через электроуправл емый клапан 27 со второй дополнительной емкостью 28, содержащей датчик .наличи  жидкости в колонне насос0 но-компрессорных труб 7, котора  св зана трубопроводами 29 и 30 с верхней частью емкости 8, в нижней части которой установлен датчик 31 наличи  ПАВ. Емкость 8 св зана через электроуправл емые клапаны 32

5 и 33, датчик 34 расхода и насос 35 перекачки электроизолирующей жидкости трубопроводами 26, 36 с верхней частью колонны насосно-компрессорных труб 4. Нижн   часть емкости 8 св зана трубопроводами 26,

0 37 через электроуправл емые клапаны 33 и 38, насос 39 дл  закачки изолирующей жидкости , и датчик 9 расхода изолирующей жидкости с верхней частью колонны насосно- компрессорных труб, котора  через датчик

5 34 расхода, насос 35 дл  перекачки изолирующей жидкости, электроуправл емые клапаны 32 и 40 св заны трубопроводом 41 с межтрубным пространством 2. Все электродвигатели насосов, датчики и электроуп0 равл емые клапаны электрически соединены со схемой управлени . Схема управлени  состоит из усилителей 42-46, формирователей 47-53, выход формировател  47 св зан с первым входом схемы И-НЕ 54,

5 выход формировател  48 св зан с первым входом схемы И-НЕ 55,выход схемы И-НЕ 55 св зан со вторым входом И-НЕ 54, с одним из сбросовых входов счетчика 56, выход схемы И-НЕ 54 подан на первый вход

0 посто нного запоминающего устройства 57, выходы формирователей 49, 50 св заны соответственно с S-входами триггеров 58,

59. выходы которых соединены со вторым и четвертым входами посто нного запомина- 5 ющего устройства 57, третий, четвертый, п - тый, шестой, восьмой входы которого объединенные с соответствующими входами посто нного- запоминающего устройства

60. поданы на информационные входы и счетный вход режимного счетика 61, седьые входы посто нных запоминающих устойств 57, 60 поданы на синхровход четчика 61 через последовательно соедиенные одновибраторы 62 и 63. Выходы четчика 61 соединены с информационными входами буферного регистра 64, стробирую- ий вход которого св зан с генератором 65 мпульсов. Выходы буферного регистра содинены с первыми четырьм  адресными входами посто нных запоминающих буферных устройств 66, 67, на п тые адресные входы которых подан пр мой выход тригге- ра 68, св занного по S-входу с кнопкой ПУСК 69, а по R-входам с кнопкой СТОП 70, режимным переключателем 71 и выходом инвентора 72, св занного по входу через инвертор 73 с врем задающей RC-цепочкой 74 и 75. Выход инвертора 73 св зан также со сбросовым входом режимного счетчика 61. Инверсный выход триггера 68 св зан с S-входом триггера 76, первым входом элемента И-НЕ 77. Сбросовые входы триггера 76 св заны с выходами элемента И-НЕ 77 и инвентора 72, а выход триггера 76 соединен со вторым входом элемента ИЛИ 79, ко второму входу которого подключен генератор 65 импульсов, выход элемента ИЛИ 79 св зан с разрешающим входом посто нно запоминающего устройства 66, выходы которого св заны с исполнительными органами насосов и клапанов. Второй вход элемента И-НЕ 77 соединен с выходом счетчика 80, выдержки времени, который св зан также с третьим адресным входом посто нного запоминающего устройства 57, счетный вход счетчика 80 времени св зан с выходом генератора 65 импульсов, а вход сброса счетчика 80 выдержки времени соединен с выходом элемента ИЛИ 78, первый вход которого соединен с шестым выходом посто нного запоминающего устройства 67. Первый и второй выходы последнего св заны с четвертым и п тым адресными входами посто нного запоминающего устройства 60, третий выход посто нного запоминающего устройства 67 св зан со вторым входом элемента ИЛИ 81, выход которого соединен с разрешающим входом посто нного запоминающего устройства 60. На первый вход элемента ИЛИ 81 подан выход генератора 65 импульсов. Четвертый выход посто нного запоминающего устройства 67 соединен с разрешающим входом компаратора 82 и счетным входом счетчика 83, п тый выход посто нного запоминающего устройства 67 соединен со сбросовыми входами счетчиков 56 и 84, выходы которых св заны с первыми двум  адресными входами посто нного запоминающего устройства 60. Выходы счетчиков 85 и

86 поданы на информационные входы компаратора 82, счетный вход счетчика 84 св зан с формирователем 52, счетный входг счетчика 85 св зан с выходом счетчика 84,

5 вход счетчика 87 соединен с выходом формировател  53, на сбросовые входы счетчиков 56, 84-87 подан выход элемента И 88, второй вход которого св зан с кнопкой СБРОС 89, а первый - с выходом инвертора

10 72. Выход счетчика 87 подан на счетный вход счетчика 86 и на второй вход элемента И-НЕ 55. Первый выход посто нного запоминающего устройства 60 св зан с первым входом переключател  режимов 71, а вто5 рой выход соединен со сбросовыми входами RS-триггеров 58, 59. 90 и 91 и счетчика 83, выходы которого соединены с первым и третьим входами элемента И-НЕ 92, второй вход которого св зан с системой защиты, а

0 выход которого св зан с S-входом RS-триг- гера 91, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 93, выход последнего св зан с исполнительным органом подачи высокого напр жени  на забой

5 скважины, Седьмой выход посто нного запоминающего устройства 67 соединен с первым входом элемента ИЛИ 94, второй вход которого соединен с выходом генератора 65 импульсов, а выход св зан с разре0 шающим входом посто нного запоминающего устройства 57.

Устройство работает следующим образом .

При включении питани  схемы управле5 ни  (фиг.2) в период зар да емкости 75 через сопротивление 74 на выходах инверторов 72, 73 вырабатываютс  импульсы начальной установки схемы в исходное Состо ние. Дл  приведени  схемы в рабочее состо ние не0 обходимо нажать кнопку Пуск 69, после чего триггеры 68 (Пуск) и 76 (Пуск 1) устанавливаютс  в рабочее состо ние. На пр мых выходах триггеров по вл етс  лог. Г, на инверсных - лог. О. Триггер 68

5 подает 1 на адресные входы А5 посто нных запоминающих устройств (ПЗУ) 66 и 67. Кроме того, триггер 76 через логический элемент ИЛИ 79 пропускает импульсы генератора 65 на вход V ПЗУ 66 (ПЗУ включени 

0 исполнительных органов). ПЗУ 66 и 67 через буферный регистр 64 принимают информацию с режимного счетчика 61. В начальный момент на выходах счетчика имеетс  информаци  0..2 0.3 04 0,т.е. на выходах

5 -лог. О.

В ПЗУ 67 записаны следующие логический функции:

();(1) Ф2 (0.) (2) ЗУСЧ ТП / Ф1ЛФ2Л

(Q (3)

PH Q 1 VQ2 VQ3VQ4;(4)

CC4 Q 1YQ3VQ4; (5)

здр тпл(Ф1@Ф2Жо.зло. 1)1; (6)

ЗУД-ТПУФ1УФ2У ( СПЛС12Л ГЗ Л(Г4); (7) ОД-ТПЛО 1Л0.2ЛОЗ; (8) где Ф1 - перва  вспомогательна  функци  дл  управлени  ПЗУ 60 (выход В1 ПЗУ 67);

Ф2 - втора  вспомогательна  функци  дл  управлени  ПЗУ 60 (выход В2 ПЗУ 67); ЗУСЧ - функци  решени  работы ПЗУ 60 (выход ВЗ ПЗУ 67);

- . РН - функци  режима нагнетани  изолирующей жидкости (выход В4 ПЗУ 67);

ССЧ - функци  сброса счетчиков 56 и 84 (выход В5 ПЗУ 67);

ЗДР - функци  включени  счетчика 80 выдержки времени (выход В6 ПЗУ 67);

ЗУД - функци  разрешени  работы ПЗУ 57 (выход В7 ПЗУ 67);

ОД - функци  опроса датчиков уровн  жидкости (выход В8 ПЗУ 67);

ТП - сигналы с триггера пуска 68; Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 - выходные сигналы режимного счетчика 62.

ПЗУ 67 в соответствии с логическими функци ми (1)-(8) управл ет как по адресным входам, так и по входам разрешени  V (через элементы ИЛИ 81 и 94) работой ПЗУ 60, которое осуществл ет опрос состо ни  счетчиков 56, 84, 85, 86, 87 расходомеров и ПЗУ 57, осуществл ющее опрос состо ни  датчиков 19, 23, 7 и 31. Сигналы с датчиков 19, 31 проход т схемы 42, 43 усилителей и формирователей 47 и 48; объедин ютс  посредством элементов И-ИЛИ 54,55 и поступают на один из адресных входов ПЗУ 57. Сигналы с датчиков 23 и 7 проход т схемы 49, 50 формирователей, запоминаютс  на триггерах 58 и 59 и поступают на адресные входы ПЗУ 57.

В ПЗУ 60 записаны логические функции СТП Ф1УФ2 УТР;(9) НС ЗУСЧУФ1УФ2; (10) 1D1-1j (11) 1 02 Ф1УФ2УТР; (12)

103 ЗУСЧ;(13)

104 ЗУСЧ;(14)

1СД Ф2УТР; (15)

1СЧ

(СР2Л СРЗЛ ТР)Л(Ф1УФ2)},(16) где СТП - функци  сброса триггера 68 пуска (выход В1 ПЗУ 60);

НС - функци  сброса триггеров в исход- ное состо ние (выход В2 ПЗУ 60);

1 D1, 1 D 2, 1 D 3, 1 D 4 - функции, воздействующие на информационные входы режимного счетчика 61 (выходы ВЗ, В4, В5, В6 ПЗУ 60);

1СД - функци  ввода информации по D-входам режимного счетчика 61 (выход В7 ПЗУ 60);

1СЧ - функци  добавлени  единицы в режимный счетчик 61 (выход В8 ПЗУ 60);

ЗУСЧ, Ф1, Ф2 - функции соотвественно

(3),(1).(2):

ТР - сигнал с триггера 90 равенства

содержимых счетчиков 85 и 86;

СР2 - сигнал счетчика 56 расходомера

34;

СРЗ - сигнал счетчика 84 расходомера

9.

В ПЗУ 57 заг ираны логические функции: Кл2 бЈУ1Д2;(17) КлЗ-ОДуТДЗ; (18) 2D 1 ОД; (19) 2 02 ОДУТДЗУТД2УД Д4; (20).

203 ОДУ(Д1ЛД4);(21)

204 ОДУ(Д1ЛД4 (22)

2СД ОДУ(ТД2УТДЗ)ЛД1ЛД4 ; (23)

2CЧ ЗУДVCЧЗ;(24) где Кл2 - функци  включени  клапана 21 (выход В1 ПЗУ 57);

КлЗ - функци  включени  клапана 27 (выход В2 ПЗУ 57);

2D1;2D2:2D3:2D4- функции, воздействующие на информационные входы режимного счетчика 61 (выходы ВЗ, В4, В5, В6 ПЗУ 57);

2СД - функци  ввода информации по D-входагм режимного счетчика 61 (выход В7 ПЗУ 57);

2СЧ - функци  добавлени  единицы в режимный счетчик 61 (выход В8 ПЗУ 57);

ЗУД, ОД - функции соответственно (7) и (8):

Д1, Д4 - сигналы с датчиков 19, 31;

ТД2, ТДЗ - сигналы с триггеров 58, 59;

СЧЗ - сигнал счетчика 80 задержки.

В результате совместной работы ПЗУ 57, 60, 67 на выходы режимного счетчика 61 поступают следующие результирующие функции:

01 ОД; (25)

D2-()A

(ОДУТД2УТДЗУД1УД4);(26)

03 ЗУСЧДГДЦ V (Д1 Л/Щ:(27)

D4 - ЗУСЧ Л ОДЧ (Д1А Д4);(28)

СД ( ТР) ОД V.

СТД2УТДЗ)Л(Д1ЛД4); (29)

СЧ Ф1V (СР2 А СРЗ ЛТРД

(ЗУСЧУФ1УФ2ЖЗУДУСЧЗ); (30) где 01, D2, 03, D4 - функции, воздействующие на информационные входы режимного счетчика 61;

СЧ - функци  добавлени  единицы в режимный счетчик 61;

СД - функци  ввода информации по D- входам режимного счетчика 61;

ТП - сигнал с триггера пуска 68:

D1, D4 - сигналы с датчиков 19, 31;

СР2 - сигнал счетчика 56 расходомера 34;

СРЗ - сигнал счетчика 84 расходомера 9:

ТР - сигнал с триггера 90 равенства содержимых счетчиков 85 и 86;

01, Q2, Q3, Q4 - выходные сигналы режимного счетчика 61.

В начальный момент в соответствии с состо нием режимного счетчика Q1 02 03 Q4 - 0 и в соответствии с результирующей функцией (30) на счетном входе (+1) счетчика 61 по вл етс  импульс, переключающий его в следующее состо ние: Q1 Q2 Q3 Q4 1. При этом состо нии счетчика по функци м (6), (7), (30) подготавливаетс  к работе ПЗУ 57 и включаетс  через элемент 78 счетчика 80 выдержки времени. После по влени  сигнала со счетчика 80 в соответствии с логической функцией (30) по вл етс  следующий импульс переключени  режимного счетчика по счетному входу (+1). В результате счетчик 61 переключаетс  в состо ние: Q1 Q2 Q3 04 0; 03 1. Посредством функции (8) при этом состо нии счечтика 61 ПЗУ 57 контролирует сигналы с датчиков 19, 23, 7, 31 (фиг.1).

В ПЗУ66 записаны логические функции:

Н1 ТПУ01у02уОЗ;

Н2 - ТП V Q2Y 04 V(Q1®Q3);

H3 TnYQ1vQ2vQ3YQ4;

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

Кл 1 ТТЛ v Q1 v (Q20Q3);

Кл4 ТП1У(ФЗАКл7);

Кл5 ТГМУ();

Кл6 У02У(ОЗф04);

Кл7 ТП 1V Q1V 02 V ();

ФЗ - Q t V (02 V 03 V 04)Л (02 V 03), (39) где Н1, Н2, НЗ - функции управлени  насосами соответственно 18, 35 и 39;

Кл1, Кл4, Кл5, Клб, Кл7 - функции управлени  клапанами соответственно 15, 32, 33, 38 и 40;

ФЗ - вспомогательна  функци ;

ТП - сигнал с триггера 68 пуска;

ТП1 - сигнал с триггера 76 пуска;

Q1. 02, 03, 04 - выходные сигналы режимного счетчика 61,

При состо нии выходов счетчика 01 02 04 0, 03 1 в соответствии с функци ми (31) и (34) ПЗУ 66 включает через исполнительный орган 95 (фиг.З) насос 18 закачки реагента и с помощью исполнительного органа 98 - клапан 15.

В результате взаимодействи  ПЗУ 67 и ПЗУ 57 логические функции (17), (18) преобразуютс  в результирующие логические

функции управлени  клапанами 21, 27 (фиг.1)

Кл2 ТТИ01У02УС13МТД2;(40)

IOi3 TnvQ1vQ2vQ3VTA3;(41) ТП - сигнал с триггера 68 пуска;

ТД2, ТДЗ - сигналы с триггеров 58, 59;

01, Q2, 03 - выходные сигналы режимного счетчика 61.

При указаном выше состо нии режимного счетчика 61 и отсутствии сигналов с датчиков 23 и 7 одновременно с клапаном 15 открываютс  через исполнительные органы 99, 100 клапаны 21 и 27. Насос 18

(фиг.1) начинает закачку реагента в межтрубное пространство 2 и через всасывающий клапан 5 - в колонну труб 4. Сигнал с датчика 16 расходомера поступает на счетный вход счетчика 87 через усилитель 46 и

формирователь 53, счетчики 86 и 37 фиксируют количество закачиваемого реагента. Одновременно происходит стравливание воздуха из объемов 2 и 4 (фиг. 1) в атмосферу. В этом режиме работа устройства будет

продолжатьс  до по влени  сигналов с датчиков 19, 23, 7 и 31. При поступлении сигнала о датчика 23, свидетельствующего о по влении в емкости 22 жидкости (воздух стравлен), триггер 58 переключаетс  в единичное состо ние. Клапан 21 посредством ПЗУ 57 отключаетс . При по влении сигнала с датчика 7, свидетельствующего о конце стравливани  воздуха в колонне 4, включаетс  триггер 59 и клапан 27 отключаетс ,

Одновременно при по влении сигнала с датчика 7 в соответствии с логической функцией (30) на счетном входе (+1) режимного счетчика 61 по влетс  очередной импульс, переключающий его в следующее состо ние

01 02 0, 03 04 1 (фиг.2).

В этом режиме ПЗУ 66 дополнительно к уже работающему насосу 18 подключает насос 35 и дополнительно к клапану 15 открывает клапаны 32, 33 посредством

исполнительных органов 96, 101 и 102 (фиг.З). Происходит подкачка реагента из колонны 4 в емкость 8 с изолирующей жидкостью . При поступлении сигнала от датчика 31, который свидетельствует о завершении

процесса закачки реагента в скважину, в соответствии с логическими функци ми (25)-(30) на синхровход режимного счетчика 61 через одновибраторы 62,63 (фиг.2) поступает импульс и по входам D1-D4 заноситс 

информаци  01 03 04 0, 02 1 (фиг.2), ПЗУ 66 отключает насосы 18 и 35. Клапаны 15, 32 и 33 во избежание гидравлического удара остаютс  включенными. ПЗУ 67 включает счетчик 80 и при подаче счетчиком выходного сигнала с помощью ПЗУ 57

Bb paiKvri-H cie i c следум цнй импульс G4 (Функ 30). посыпающий на счетный вход режикного о етч ка б1 и переключающий его о состо ние 01 - 03 - 0. Q2 - Q4 1. Клэп мы 15. 32 и 33 продолжают оставатьс  включенными, остаетс  включенным также счетчмк 80 выдержки. При следующем вы- импульсе с гпого счетчика посредством ПЗУ 57 режимный счетчик переходит в следующее состо ние: Q1 Q4 О, Q2 03 - 1. ПЗУ Go (j п-.отп..1: игвми с логическими ф Жкциуми (3 i) (39) отключает клапаны 15, 3/ и . 3 I ip juerc скачки реагента завершаетс . При :-.-шм и,- сче;чипах 86. 87 остаетс  информаци  о кпчестие закачанного реагоп . Далее о сопттп с функци ми (25) (30 вырао чтнп. йютс  сигналы Q1 - 02 - 1, 03 ---- 0, СИ - 0 и посредством импульса СД (функции ) через одновиОра- торы 52 и R3 режим ч in счетчик устанавливаем .л в CiM.;io;:iuu: :.) 1 О -- 1. Q3 --- Q4 --- О

(фИГ. ). П S.H.I ; i с F.-I :;.:.: ; )-г V:; П:, СЧеТчика выключены псе нпсосы п клапаны и включен счетчик выдержки времени 80 :з с.оотчстс г пр с ,1чесх ,|--1 функци ми (6), (31)- 39) rj,p M-ii-HH.Ti гмуза используетс  дл 

ОКО ОСТ ., мехЛН ИЗМОВ, Со

гласно . ои -Функции (30) прм по влении ми нйл-з п  г-ходе сч;.-.тчик  80 на счетном входе (11) pc;-;i-r- iOfо счетчика по вл етс  , пор к почающпг его в следующее состо ние. Q1 - Q2 - Q4 -- 1, Q3 - О, ПЗУ 66 включен Мс м-.ос 3-9, клапаны 38, 33 через испс/гиите :-.-ные орган .-1 97, 102 и 103. Происходит зг к. пка .-;{ ;нч ун-н;и:й жидкости в колон 1/ н сосно компрессгфных труб. При 3TON1 через нагнет;т;пцн1,и клапан 10 соот- ветстиу О ла  порци  poai енч вытесн етс 

литель 45 и формирователь г& импульсы датчики р с олс -- ора - сг - ЯЮТ н счетчик 34. ПЗУ |7Ю контрог.нруег работу счетчика 34. При зл качко заданной порции жидкое/ и на иыход с- етчикз 84 по вл етс  лог. 1 : л режимнк;й счетчик переключаетс  а со лопние Q1 - Q2 -- 03 - 1, Q.4 -0. Отклю- насос 39, но клапаны 33 м 38 дл  пра,отпращени  гидравлического удара ос- таюгс включенг.ыми. включаетс  счетчик 80 пыдержкп и при поч-лении выходного сигнала смстчик.ч 80 р.ожпмный счегчик 61 через ПЗУ 57 переключаетс  р. состо ние: Q1 - Q2 -- 03 -.- СИ -- 1, ПЗУ 6П согласно

ЛОП (j.. о.- Tl l 0 / ОЧПОТ

клачаны 33, ЗП. ПЗУ и --,:,.рол;.ру.- состо ние счетчиков р.-с 1: мео;и; 8F и Р6. За- вер-1и;5стсй процесс ;-ак-)чки порции .реагента з тает, Если триггер 90 равенства показаний счетчиков расходомеров 8Б и 86, получающий сигнал с компаратора 82 (компаратор контролирует равенство содержимых счетчиков 85 и 86), остаетс  в выключенном состо нии, то о соответствии с

логическими функци ми (25)-(30) режимный

счетчик 61 переключаетс  в состо ние Q1 --1, Q2 - Q3 Q4 - 0. Согласно функции (6) включаетс  счетчик 80 и призводитс  вы1 держка времени, необходима  дл  полной остановки механизмов. Сигналом со счетчи0 кэ 80 через ПЗУ 57 переключаетс  счетчик 61 в состо ние Q1 Q4 1, Q2 Q3 0. В соответствии с логическими функци ми (31)-(39) через исполнительные органы 96, 101 и 104 включаетс  насос 35 и клапаны 32,

5 40. Осуществл етс  перекачка части порции изолирующей жидкости из колонны 4 в полость 2, одновременно такой же обьем реагента переходит из полости 2 в колонну 4 в нижней части скважины. Перекачка длитс 

0 до поступлени  сигнала со счетчика 56, свидетельствующего о конце перекачки. Импульсы с датчика расходомера 34 поступают на счетный вход счетчика 56 через усилитель 44 и формирователь 51. При поступлении

5 логической единицы со счетчика 56 ПЗУ 60 согласно функции (30) переключает режимный счетчик 61 в следующее состо ние: , Q1 Q3 1, Q2 Q4 - 0. Согласно Функци м (31)-(39) ПЗУ 66 отключает насос 35, остав0 л   включенными клапаны 32 и 40 дл  пред- отвращени  гидравлического удара. Включаетс  счетчик 80 и двум  его выходными импульсами режимный счетчик согласно функции (30) переводитс  в состо ние Q1

5 О2 1, Q3 Q4 0. Отключаютс  клапаны 32, 40 и производитс  выдержка времени до полной остановки механизмов, Далее согласно функци м (6), (30) счетчик 61 переродитс  в следующее состо ние: 01 02

0 Q4 1, Q3 0. Согласно логическим функци м (31)-(39) вновь включаетс  насос 39 и клапаны 33 и 38. Производитс  процесс закачки следующей порции реагента в нефт - ной пласт. Процесс заканчиваетс  с

5 приходом лог.1 со счетчика 84. В конце процесса закачки (при состо нии режимно- го счетчика 61 01 -- 02 Q3 04 1) анализируетс  состо ние триггера 90. При нулевом состо нии триггера схема управлени  вновь

0 переводитс  в режим перекачки части порции изолирующей жидкости из колонны 4 в полость 2, Далее при поступлении сигнала со счетчика 56 схема управлени  переводит- еч в режим закачки следующей порции реа5 ген га в нефт ной пласт. При закачке второй порции реагента в нефт ной пласт срабатывает счетчик 83 и через элемент И-НЕ 93 включает триггер 91, который через элемент И-НЕ 93 подает импиульсы включени  с ге- цератора 65 на исполнительный орган 105.

С этого момента в скважину подаетс  электрическа  энерги . Циклы закачки и перекачки реагента 6yAyf продолжатьс  до тех пор, пока не сравн ютс  показани  счетчика 85, запоминающего объем закачанного в нефт ной пласт реагента, с показани ми счетчика 86, запомнившего обьем реагента, закачанного в скважину. При равенстве показаний включаетс  триггер 90 и при состо нии режимного счетчика 61 Q1 Q2 03 Q4 1 в соответствии с логическими функци ми (25)-(30) импульсом со счетчика 80 через ПЗУ 57 переключаетс  режимный счетчик 61 в нулевое первоначальное состо ние . Одновременно в соответствии с результирующей функц ией

CTn ilVQ2VQ3VQ4VTP,(42) где СТП - функци  сброса триггеров пуска 68, 76 (выход В1 ПЗУ 60);

Q1, Q2, Q3, Q4 - выходные сигналы режимного счетчика 61;

ТР - сигнал с триггера 90 равенства содержимых счетчиков 85 и 86; на R-вход (сброса) триггера пуска 68 через переключатель 71 режима работы схемы управлени  поступает импульс сброса. Это происходит, когда переключатель 71 установлен в режим однократной подачи реагента в скважину. Триггер 68 переключаетс . При этом вс  схема управлени  за исключением сброса счетчиков 56, 84, 86 и 87 переводитс  в исходное состо ние . Дл  ручного сброса счетчиков необходимо нажать кнопку Сброс 89. При этом через элемент И-НЕ подаетс  импульс сброса на все счетчики расходомеров. Триггеры 58, 59, 90 и 91 и счетчик 83 сбрасываютс  в нулевое состо ние в соответствии с результирующей функцией нулевого сброса (НС)

HC QWQ2VQ3VQ4,(43) где НС-функци  нулевого сброса (выход В2 ПЗУ 60);

Q1, Q2, Q3, Q4 - выходные сигналы режимного счетчика 61.

Схема управлени  запускаетс  в рабочее состо ние при повторном нажатии кнопки Пуск 69. Если же переключатель 71 установлен в режим Многократное закачи- вание реагента в скважину, то сигнал функции (42) на сбросоеый вход триггера 68 не поступает, в дальнейший запуск схемы управлени  в рабочее состо ние производитс  автоматически. Дл  временной приостановки технологического процесса служит кнопка Стоп 70. При ее нажатии триггер 68 переключаетс  в нулевое состо ние и в соответствии с логическими функци ми (31)-(39) происходит отключение насосов, если они были включены, и удержание включенными клапанов, если они до того находились во включенном состо нии, до прихода импульса со счетчика 80. Входной импульс счетчика 80 через элемент 77

переключает триггер 76 в нулевое состо ние . При этом прекращаетс  подача импульсов генератора 65 через элемент ИЛИ 79 на вход (V) ПЗУ 66. В соответствии с функци ми (31)-(39) отключаютс  клапаны, которые на

0 данный момент находились в работе. Така  последовательность отключени  устройства управлени  необходима дл  предотвращени  гидравлического удара в гидросистеме. Дл  перевода устройства в рабочее состо 5 ние после останова необходимо вновь нажать кнопку Пуск 69. Затем процесс будет продолжатьс  с прерванного состо ни .

Импульсы управлени  Н1, Н2, НЗ, Кл1- Кл7, Эл (фиг.2), вырабатываемые схемой в

0 процессе работы, подаютс  на исполнительные устройства 95-105 (фиг.З). В каждом исполнительном устройстве импульсы управлени , проход  усилитель и согласующие трансформаторы, подаютс  на управл 5 ющие электроды тиристоров, включа  их. Импульсы управлени  Н1, Н2, НЗ через исполнительные устройства 95, 96 и 97 подают электрическую энергию на насосы Н1, Н2, Н3(18, 35, 39). Импульсы управлени  Кл1-Кл7

0 .через исполнительные устройства 98-104 подают электрическую энергию на электромагнитные клапаны Кл1-Кл7 (15, 21, 27, 32, 33, 38, 40) и тем самым открывают их. Импульсы управлени  Эл через исполнитель5 ное устройство 105 подают электрическую энергию по кабел м 11, 13 (фиг.1) в пласт. На фиг.З электрическа  система-кабели, обсадна  колонна,пласт показана условно позицией 106. Частота импульсов управлени 

0 значительно выше частоты сети и определ етс  частотой импульсов генератора 65 (фиг.2). Это позвол ет включать тиристоры исполнительных устройств почти мгновенно и полностью пропускать синусоидальный

5 ток промышленной частоты (без искажений ).

Схема защиты представл ет собой усилитель 107 и триггер Шмидта 108 (фиг.4), включенные последовательно. Разнопол р0 ные входы усилител  подключаютс  к обсадным колоннам скважин продуктивной и нагнетательной, В случае по влени  утечки электроэнергии (по вление разности потенциалов между обсадными колоннами) на вы5 ходе триггера Шмидта 108 по вл етс  нулевой потенциал, триггер 91 (фиг.2) переключаетс  в нулевое состо ние и импульсы с генератора 65 не проход т через элемент 93, кабели 11, 13 (фиг.1) обесточиваютс .

На фиг.5 представлена работа дат4иков, насосов и клапанов устройства (исполнительных устройств). На диаграмме показано начало работы устройства после нажати  кнопки Пуск 69, два цикла закачки реагента а пласт и перекачки изолирующей жидкости .

Использование установки в нефт ной промышленности позволит повысить нефте- вытесн ющую способность мицелл рных дисперсий (растворов) с реагентом за счет создани  в процессе продвижени  реагента в пласте переменного электрического пол . Воздействие переменного электрического пол  на сложную молекулу реагента, состо щую из гидрофобной и гидрофильной частей , приводит к периодическим колебани м молекул (с частотой возбуждаемого в пласте электрического пол ), сцепленных с молекулами нефти, составл ющими облитерирую- щий слой в порах продуктивного пласта, и увеличивает тем самым возможность отрыва молекул нефти от минерального скелета породы. В устройстве предусмотрена изол ци  высокого напр жени , поданного на забой скважины, от поверхности.

Увеличение нефтевытесн ющей способности закачиваемого раствора обеспечивает получение большего количества нефти при закачке одного и того же количества реагента при обеспечении существовани  электрического пол  в пласте.

В предлагаемом устройстве одновременно обеспечиваетс  также возвратно-поступательное движение жидкостного поршн  изолирующей жидкости, обеспечивающее скачкообразное изменение давлени  закачиваемой жидкости, разрушающей облитерирующий слой в порах продуктивного пласта.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ добычи нефти, включающий добычу пластовой продукции через добывающую скважину и закачку реагента в межтрубное пространство нагнетательной скважины, перекачку его в насосно-комп- рессорные трубы (НКТ) и закачку его прода- вочной жидкостью в пласт порци ми, отличающийс  тем. что, с целью повышени  эффективности способа за счет пропускани  электрического тока через пласт и закачиваемый в пласт реагент, в нагнетательной скважине верхние и нижние части обсадной колонны и колонны НКТ выполн ют из металла , а средние части - из изол ционного материала, в качестве реагента закачивают поверхностно-активные вещества (ПАВ), а в качестве продавочной жидкости - электроизолирующую жидкость, при этом электроизолирующую жидкость перекачивают из НКТ в межтрубное пространство в количестве , определ емом по формуле

   V Vp(1 dL

   где V - объем перекачиваемой электроизолирующей жидкости из НКТ в затрубное пространство, м ;

   Vp - обьем закачиваемой в пласт порции ПАВ, м3;

   dBH - внутренний диаметр НКТ, м;

   d - внешний диаметр НКТ, м;

   D - внутренний диаметр обсадной колонны , м,

   после чего подают электроэнергию между нижней металлической частью обсадной ко- лонны добывающей скважины, циклическую подачу ПАВ и изолирующей жидкости осуществл ют до израсходовани  ПАВ в объеме нагнетательной скважины.
2. 2. Устройство дл  добычи нефти, содержащее пакер, скрепл ющий колонну НКТ с обсадной колонной, и емкость дл  продавочной жидкости, отличающеес  тем, что оно снабжено емкостью дл  ПАВ, датчиками наличи  ПАВ в емкост х и в затрубном пространстве скважины, датчиками наличи  жидкости в колонне НКТ, электроуправл емыми клапанами, источником электрической энергии, датчиками расхода ПАВ и продавочной жидкости и количества перекачанной жидкости насосами закачки ПАВ, закачки и перекачки продавочной жидкости, двум  дополнительными емкост ми и блоком управлени , емкость дл  ПАВ гидравлически через последовательно соединенные первый электроуправл емый клапан, насос закачки ПАВ и датчик закачки ПАВ св зана с межтрубным пространством нагнетательной скважины, котора  гидравлически соединена через второй электроуправл емый клапан с датчиком наличи  ПАВ в межтрубном пространстве, установленным в первой дополнительной емкости, соединенной гидравлически с емкостью дл  ПАВ, причем колонна НКТ гидравлически св зана через последовательно соединенные датчики количества перекачанной жидкости, насос перекачки продавочной жидкости, третий и четвертый электроуправл емые клапаны с емкостью дл  продавочной жидкости, котора  через последовательно соединенные четвертый и п тый электроуправл емые клапаны, насос дл  закачки продавочной жидкости и датчик закачки продавочной жидкости гидравлически св зана с колонной НКТ и через шестой электроуправл емый клапан с датчиком наличи  жидкости в колонне НКТ, установленным во второй дополнительной емкости, соединенной гидравлически с емкостью дл  продавочной жидкости, котора  через четвертый и седьмой электроуправл емые клапаны св зана с межтрубным пространством, при этом источник электрической энергии соединен с нижней металлической частью обсадной колонны нагнетательной скважины и обсадной колонной добывающей скважины, с

   входами блока управлени  электрически св заны датчики наличи  ПАВ в основных емкост х, в межтрубном пространстве и в колонне НКТ датчики количества перекачанной жидкости, датчики расхода ПАВ и продавочной жидкости, а выходы блока управлени  электрически св заны со всеми электроуправл емыми клапанами и насосами .

   V

   ,24 23

   в 28

   Фиг1

   ло

   во

   Зл

   Ю1

   X

   фиг.З

   105

   108