Устройство для нагнетания горячего воздуха в скважину

миниатюра5

Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов, в том числе газогидратных месторождений.
Недостатками известных способов является необходимость создания наземных сооружений для подачи в зону залегания газогидрата через скважину твердого сорбента и последующей регенерации сорбента, а также малая площадь контакта сорбента в вертикальном стволе скважины с породой, содержащей газогидрат.
Из известных способов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки месторождений твердых углеводородов, включающий разбуривание залежи системой сгруппированных по площади залежи скважин с горизонтальными участками, в каждой группе которой через один ряд скважин производят закачку теплоносителя в одни продуктивные пласты, а из другого осуществляют отбор углеводородов из других продуктивных пластов, причем в смежных группах скважин попеременно чередуют продуктивные пласты, в которые производят за-качку теплоносителя и из которых отбирают углеводороды, см. патент US №5016709, Е 21 В 43/24, 1991.
Сущность изобретения раскрывается на рисунках фиг. 1, где приведена схема нагнетания воды в скважину для повышения давления внутри продуктивного пласта.
Устройство для закачки горячего воздуха в нагнетательную скважину 1 (фиг. 1) со-держит нагнетательное устройство 2, выполненное в виде газоперекачивающего агрегата 3, содержащего компрессор 4, камеру сгорания 5, турбину 6 с ротором турбины 7, свободную турбину 8 с ротором свободной турбины 9, соединенным валом 10 с компрессором перекачки газа 11.

рис.1
Устройство содержит трубопровод подачи воздуха 12, подсоединеннй к нагнетательной скважине 1, содержащий отсечной воздушный клапан 13 и регулятор расхода воздуха 14. Трубопровод подачи воздуха 12 подсоединен к кольцевому коллектору 15, выполненному за компрессором 4, полость которого сообщается с полостью компрессора 4 для отбора горячего сжатого воздуха.
Топливная система двигателя 16, содержит дожимной компрессор 17с приводом 18, регулятор расхода 19 и отсечной клапан 20 и ее выход соединен с форсункми 21 каме-ры сгорания 5.
Топливная система двигателя 16 подсоединена к газовой магистрали 22, содержа-щей клапан 23 и накопительную емкость 34.
Радиальным валом 25 с газоперекачивающим агрегатом 3 соединен электрогенератор 26. В системе предусмотрен блок управления 27 и датчики давления воздуха 28 (вместо него может быть применен расходомер) и датчиками давления газа перед компрессором перекачки газа 29 и за ним 30, которые электрическими связями 31 соединены с блоком управления 27. К блоку управления 27 также подключены регуляторы 14 и 19 и от-сечные клапаны 13, 20 и 23.
При работе запускают газоперекачивающую установку 3, для этого с блока управления 27 подаются электрические команды на привод 18 и на открытие отсечных клапанов 13 и 20. Топливо (природный газ) по топливной системе двигателя 16 дожимным компрессором 17 подается в форсунки 21 камеры сгорания 5, где воспламеняется при помощи электрозапальников (электрозапальники на фиг. 1 не показаны).
В результате продукты сгорания раскручивают ротор турбины 7 и ротор свободной турбины 9. Ротор свободной турбины 9 через вал 10 приводит в действие компрессор для перекачки газа 11, который повышает давление газа в газовой магистрали 22.
Одновременно воздух высокого давления и температуры ( давление до 30 атм и температура до 500 0С) из-за компрессора 4 поступает в кольцевой коллектор (при расходе 10…15 % от общего расхода воздуха, проходящего через газоперекачивающий агрегат) и по трубопроводу подачи воздуха 12 через регулятор расхода воздуха 14 и через отсечной клапан 13 поступает в нагнетательную скважину 1. Давление в продуктивном пласте повышается. При наличии твердых газогидратов они расплавляются и становятся пригодными для отбора в добывающих скважинах.
Выключение установки осуществляется в обратном порядке.
Применение источника тепловой энергии, работающего на добываемом топливе дает ряд преимуществ, связанных с тем, что в отдаленные районы страны трудно доставить топливо и компактный и мощный источник энергии, каким является газотурбинная установка. Кроме того, применение замкнутой схемы подогрева, без расходования воды также дает преимущество, уменьшает загрязнение добываемой смеси.
Применение в качестве основного теплоносителя горячей воды, имеющей высокую температуру и большую теплоемкость, позволяет быстрее и эффективнее произвести термическую обработку продуктивного пласта, состоящего преимущественно из углеводородов в твердой фазе и льда и не загрязняет окружающую среду, т. к. вода непрерывно циркулирует по замкнутому контуру, отделяясь в сепараторе. Кроме того, утилизация тепла в выхлопном устройстве газотурбинной установки повышает ее КПД. Обеспечивается автоматическое согласование распределения мощности, идущей на подогрев воды и привод компрессора и компрессора для перекачки газа, а также дожимного компрессора и насоса.
Предложенный способ разработки позволяет:
— утилизировать, ранее не используемую энергию газотурбинного двигателя для подогрева воды перед ее подачей в продуктивный пласт и способствовать разложению газовых гидратов на газ и воду,
— обеспечить поддержание экологического равновесия процесса за счет подачи чистого воздуха, имеющего достаточно высокое давление (до 30 атм и очень высокую, по сравнению с водой температуру (до 500 0С ),
— поддерживать пластовое давление в продуктивных пластах за счет закачки горя-чего воздуха высокого давления,
— контролировать процесс закачки горячего воздуха по датчику давления воздуха (или расходомеру)

Автор статьи: патентный поверенный РФ Болотин Николай Борисович

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.

микрозайм на карту круглосуточно без отказа https://rsb24.ru/microloans-around-the-clock/