RU2204696C1 - Bottom-hole water heater for injection well - Google Patents
Bottom-hole water heater for injection well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2204696C1 RU2204696C1 RU2001125996/03A RU2001125996A RU2204696C1 RU 2204696 C1 RU2204696 C1 RU 2204696C1 RU 2001125996/03 A RU2001125996/03 A RU 2001125996/03A RU 2001125996 A RU2001125996 A RU 2001125996A RU 2204696 C1 RU2204696 C1 RU 2204696C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- water heater
- cable
- tubing
- supply cable
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в нагнетательных скважинах для термального заводнения продуктивных пластов с целью повышения коэффициента нефтеотдачи нефтяного месторождения. The invention relates to the oil industry and can be used in injection wells for thermal flooding of productive formations in order to increase the oil recovery coefficient of the oil field.
Известна нагревательная печь для нагрева воды, закачиваемой с поверхности в нагнетательные скважины [1]. Known heating furnace for heating water pumped from the surface into injection wells [1].
Недостатком устройства является размещение нагревательной печи на поверхности земли, которое приводит к тому, что при закачке нагретой воды в нагнетательную скважину на ее участке с температурой стенок колонны скважины, меньшей температуры нагрева закачиваемой воды, происходит отток тепла в окружающие горные породы. The disadvantage of this device is the location of the heating furnace on the surface of the earth, which leads to the fact that when the heated water is pumped into the injection well in its section with the temperature of the walls of the well string lower than the heating temperature of the injected water, heat is transferred to the surrounding rocks.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является забойный водонагреватель для нагнетательной скважины, включающий электроды, спущенные на питающем кабеле в скважину с насосно-компрессорными трубами (НКТ) [2]. Нагревание жидкости производится на глубине скважины за счет пропускания через нее электрического тока. Водонагреватель можно спускать в скважину также вместе с НКТ на их нижнем конце. Питающий кабель при этом крепят на наружной поверхности труб. The closest to the invention in technical essence is a bottom-hole water heater for an injection well, including electrodes lowered on a supply cable into a well with tubing (tubing) [2]. The heating of the fluid is carried out at the depth of the well by passing an electric current through it. The water heater can also be lowered into the well together with tubing at their lower end. The power cable is attached to the outer surface of the pipes.
Недостатком известного нагревателя являются сложность его монтажа в скважине и низкая надежность его работы. Сложность монтажа удорожает стоимость закачки горячей воды и приводит к потере в добыче нефти, связанной с увеличением простоя нагнетательной скважины на время монтажа нагревателя. Низкая надежность работы нагревателя связана с возможностью повреждения электрической изоляции кабеля во время спуска насосно-компрессорных труб, особенно в искривленную скважину, что приводит к необходимости проведения дополнительных подземных работ. В случае спуска известного нагревателя на кабель-канате закачка воды в скважину должна производиться по обсадной колонне, а не по НКТ, что не допускается, особенно при большом давлении нагнетания, когда ставится пакер для разгрузки обсадной колонны. A disadvantage of the known heater is the complexity of its installation in the well and the low reliability of its operation. The complexity of the installation increases the cost of injecting hot water and leads to a loss in oil production associated with an increase in the idle time of the injection well during the installation of the heater. The low reliability of the heater is associated with the possibility of damage to the electrical insulation of the cable during the descent of the tubing, especially in a curved well, which leads to the need for additional underground work. In the case of the descent of the known heater on the cable, water should be pumped into the well through the casing, and not through the tubing, which is not allowed, especially at high discharge pressure, when a casing unloading packer is installed.
В изобретении решается задача повышения надежности работы устройства, упрощения его конструкции, снижения стоимости. The invention solves the problem of improving the reliability of the device, simplifying its design, reducing cost.
Задача решается за счет того, что в предложенном забойном водонагревателе для нагнетательной скважины, включающем электроды, спущенные на питающем кабеле в скважину с насосно-компрессорными трубами, согласно изобретению в качестве электродов использованы оголенные концы проводов питающего кабеля, разведенные изолирующими втулками и имеющие возможность радиального перемещения, а также за счет того, что изолирующие втулки снабжены имеющими П-образную форму подпружиненными вкладышами с выступами, в которых закреплены электроды, причем выступы втулки взаимодействуют с внутренней поверхностью изолирующей втулки, расстояние между электродами в верхней части больше, чем в нижней, а разница расстояний между электродами в верхней и нижней частях определена по формуле
где r1, r2 - расстояния между электродами в верней и нижних частях, см;
l - длина электродов, см;
Рп, Pв - удельные электрические сопротивления материала провода и воды, Ом•см;
n=3,14;
D - диаметр провода питающего кабеля, см.The problem is solved due to the fact that in the proposed bottomhole water heater for an injection well, including electrodes lowered on a supply cable into a well with tubing, according to the invention, the bare ends of the wires of the supply cable, separated by insulating sleeves and capable of radial movement, are used as electrodes and also due to the fact that the insulating sleeves are equipped with U-shaped spring-loaded liners with protrusions in which the electrodes are fixed, and the protrusions of the sleeve interact with the inner surface of the insulating sleeve, the distance between the electrodes in the upper part is greater than in the lower, and the difference in the distances between the electrodes in the upper and lower parts is determined by the formula
where r 1 , r 2 - the distance between the electrodes in the upper and lower parts, cm;
l is the length of the electrodes, cm;
P p , P in - specific electrical resistance of the material of the wire and water, Ohm • cm;
n = 3.14;
D is the diameter of the wire of the power cable, see
Задача также решается за счет того, что предложенный забойный водонагреватель для нагнетательной скважины снабжен компенсатором веса питающего кабеля, в качестве питающего кабеля использован кабель-канат, также снабжен электропроводящими трубками, надетыми на электроды, насосно-компрессорные трубы снабжены на конце направляющей воронкой, а электроды размещены ниже насосно-компрессорных труб. The problem is also solved due to the fact that the proposed bottom-hole water heater for the injection well is equipped with a compensator for the weight of the supply cable, a cable cable is used as a supply cable, it is also equipped with electrically conductive pipes worn on the electrodes, the tubing is equipped with a guide funnel at the end, and the electrodes placed below the tubing.
Существенные признаки устройства. Essential features of the device.
1. Электроды. 1. The electrodes.
2. Электроды спущены на питающем кабеле в скважину с насосно-компрессорными трубами. 2. The electrodes are lowered on the supply cable into the well with tubing.
3. В качестве электродов использованы оголенные концы проводов питающего кабеля. 3. The bare ends of the wires of the supply cable are used as electrodes.
4. Оголенные концы проводов питающего кабеля разведены изолирующими втулками и имеют возможность радиального перемещения. 4. The bare ends of the wires of the supply cable are separated by insulating sleeves and have the ability to radial movement.
5. Изолирующие втулки снабжены имеющими П-образную форму подпружиненными вкладышами с выступами. 5. The insulating sleeves are equipped with U-shaped spring-loaded liners with protrusions.
6. В выступах изолирующих втулок закреплены электроды. 6. Electrodes are fixed in the protrusions of the insulating bushings.
7. Выступы взаимодействуют с внутренней поверхностью изолирующей втулки. 7. The protrusions interact with the inner surface of the insulating sleeve.
8. Расстояние между электродами в верхней части больше, чем в нижней. 8. The distance between the electrodes at the top is greater than at the bottom.
9. Разница расстояний между электродами в верхней и нижней частях определена по формуле
где r1, r2 - расстояния между электродами в верней и нижних частях, см;
l - длина электродов, см;
Pп, Pв - удельные электрические сопротивления материала провода и воды, Ом•см;
n=3,14;
D - диаметр провода питающего кабеля, см.9. The difference in the distances between the electrodes in the upper and lower parts is determined by the formula
where r 1 , r 2 - the distance between the electrodes in the upper and lower parts, cm;
l is the length of the electrodes, cm;
P p , P in - specific electrical resistance of the material of the wire and water, Ohm • cm;
n = 3.14;
D is the diameter of the wire of the power cable, see
10. Снабжение компенсатором веса питающего кабеля. 10. Supply compensator for the weight of the power cable.
11. В качестве питающего кабеля использован кабель-канат. 11. A cable cable is used as a power cable.
12. Снабжение электропроводящими трубками, надетыми на электроды. 12. Supply of conductive tubes worn on electrodes.
13. Насосно-компрессорные трубы снабжены на конце направляющей воронкой. 13. The tubing is provided with a funnel at the end.
14. Размещение электродов ниже насосно-компрессорных труб. 14. Placing the electrodes below the tubing.
Признаки 1, 2 являются существенными признаками, общими с прототипом, признаки 3, 4 являются существенными отличительными признаками, признаки 5-14 являются существенными дополнительными признаками.
Известные и предлагаемое устройства осуществляют нагрев жидкости на глубине скважины за счет пропускания через нее электрического тока. При этом забойный нагреватель для нагнетательных скважин спускают на кабеле или через (на) колонну НКТ. Known and proposed devices carry out heating of the fluid at the depth of the well by transmitting electric current through it. In this case, the downhole heater for injection wells is lowered on a cable or through (on) the tubing string.
Однако известная конструкция забойного водонагревателя достаточно сложна и ее монтаж в скважине приводит к длительным простоям скважины, потерям в добыче нефти, удорожанию стоимости закачки горячей воды. Кроме того, известные конструкции менее надежны в работе по сравнению с предложенной, поскольку работа забойного электронагревателя связана с возможностью повреждения кабеля, прикрепленного к наружной поверхности НКТ во время их спуска, особенно в искривленную скважину. Это приводит к необходимости дополнительных подземных работ. However, the well-known design of the bottom-hole water heater is quite complicated and its installation in the well leads to long downtime of the well, losses in oil production, and the increase in the cost of injecting hot water. In addition, the known structures are less reliable in comparison with the proposed one, since the operation of the downhole electric heater is associated with the possibility of damage to the cable attached to the outer surface of the tubing during their descent, especially in a curved well. This leads to the need for additional underground work.
Известное устройство не обладает возможностью равномерного распределения нагрузок по длине забойного водонагревателя, что также снижает надежность его работы. The known device does not have the ability to evenly distribute the loads along the length of the bottom-hole water heater, which also reduces the reliability of its operation.
Устройство недостаточно экономично, так как расход электроэнергии в данном случае не регулируется в зависимости от необходимой температуры нагрева. The device is not economical enough, since the power consumption in this case is not regulated depending on the required heating temperature.
Указанные недостатки устранены в предложенном техническом решении. These shortcomings are eliminated in the proposed technical solution.
Использование в качестве электродов оголенных концов питающего кабеля позволяет максимально упростить конструкцию и исключить дорогостоящие простои для монтажа устройства в скважине. Электроды разводят изолирующими втулками для исключения короткого замыкания оголенных концов проводов для создания нужной температуры межэлектродного зазора. Расстояние между разведенными концами электродов в верхней части должно быть больше, чем в нижней, что позволяет равномерно распределить токовую нагрузку по длине забойного водонагревателя, что повышает надежность его работы и улучшает прогрев. При этом компенсируется сопротивление прохождению электрического тока вдоль электродов, т.е. изменение электрического сопротивления по воде на концах электродов принято равным сопротивлению самих электродов. The use of bare ends of the supply cable as electrodes makes it possible to simplify the design as much as possible and eliminate expensive downtime for installing the device in the well. The electrodes are bred with insulating bushings to prevent short circuiting of the bare ends of the wires to create the desired temperature of the interelectrode gap. The distance between the diluted ends of the electrodes in the upper part should be greater than in the lower one, which allows you to evenly distribute the current load along the length of the bottom-hole water heater, which increases its reliability and improves heating. In this case, the resistance to the passage of electric current along the electrodes is compensated, i.e. the change in electrical resistance to water at the ends of the electrodes is taken equal to the resistance of the electrodes themselves.
Разница расстояний между разведенными концами электродов в верхней и нижней частях определена по формуле
где r1, r2 - расстояние между электродами в верхней и нижней частях, см;
l - длина электродов, см;
D - диаметр провода питающего кабеля, см;
Pп, Pв - удельные электрические сопротивления материала провода и воды, Ом•см;
n=3,14.The distance difference between the diluted ends of the electrodes in the upper and lower parts is determined by the formula
where r 1 , r 2 is the distance between the electrodes in the upper and lower parts, cm;
l is the length of the electrodes, cm;
D is the diameter of the wire of the supply cable, cm;
P p , P in - specific electrical resistance of the material of the wire and water, Ohm • cm;
n = 3.14.
Длину разведенных электродов и разницу расстояний между ними в верхней и нижней частях задают, исходя из заданной тепловой производительности устройства. Электроды имеют возможность радиального перемещения за счет снабжения изолирующей втулки подпружиненными вкладышами, имеющими П-образную форму, в которых закреплены электроды. Вкладыши имеют выступы, взаимодействующие с внутренней поверхностью изолирующей втулки. The length of the diluted electrodes and the difference in the distances between them in the upper and lower parts are set based on the given thermal performance of the device. The electrodes have the ability to radially move due to the supply of the insulating sleeve with spring-loaded inserts having a U-shape in which the electrodes are fixed. The liners have protrusions interacting with the inner surface of the insulating sleeve.
Вместе с тем, в предлагаемом устройстве устраняют возникающие сложности, связанные с удержанием кабеля в НКТ, а также с тем, что свободно свисающий питающий кабель в НКТ вызывает растягивающие напряжения в нем с наибольшей величиной в точке подвеса питающего кабеля на устье скважины. Эти напряжения возрастают с увеличением глубины спуска забойного водонагревателя и могут достигнуть предела прочности питающего кабеля на растяжение от собственного веса. At the same time, the proposed device eliminates the difficulties associated with cable retention in the tubing, as well as the fact that a freely hanging supply cable in the tubing causes tensile stresses in it with the greatest magnitude at the point of suspension of the supply cable at the wellhead. These stresses increase with increasing depth of descent of the bottom-hole water heater and can reach the ultimate tensile strength of the supply cable from its own weight.
Напряжения, равные пределу прочности стандартного питающего кабеля, достигаются при глубине спуска, равной 1370 м. Для устранения возможности обрыва питающего кабеля используют в устройстве его разгрузку при помощи компенсатора веса кабеля, например промежуточного ролика. Ролик устанавливают на такой длине питающего кабеля, на которой в кабеле не достигаются предельные напряжения. Stresses equal to the tensile strength of a standard supply cable are achieved at a descent depth of 1370 m. To eliminate the possibility of a break in the supply cable, the device is used to unload it using a cable weight compensator, for example, an intermediate roller. The roller is installed on such a length of the supply cable, on which the maximum voltage is not reached in the cable.
Другим техническим приемом, использованным в предлагаемом устройстве, является параллельный спуск с питающим кабелем более прочного, чем сам питающий кабель, компенсатора его веса, расположенного по его длине и скрепленного с ним. Компенсатор веса кабеля в виде каната берет на себя часть нагрузки, вследствие чего уменьшается растягивающее усилие на кабель. Another technique used in the proposed device is the parallel descent with a power cable more durable than the power cable itself, its weight compensator, located along its length and fastened with it. The cable weight compensator in the form of a rope takes on part of the load, as a result of which the tensile force on the cable is reduced.
При больших глубинах скважины вместо кабеля используют более прочный кабель-канат, армированный металлической оболочкой повышенной прочности. Такая замена даст возможность увеличить глубину спуска водонагревателя до 4000 м. At large depths of the well, instead of the cable, a more durable cable rope is used, reinforced with a metal sheath of increased strength. Such a replacement will make it possible to increase the depth of the descent of the water heater to 4000 m.
Предложенное устройство для увеличения рабочей поверхности электродов в случае реализации большей мощности устройства при ограниченной длине электродов снабжено электропроводящими трубками (надетыми на электроды). The proposed device for increasing the working surface of the electrodes in case of realization of a greater power of the device with a limited length of the electrodes is equipped with conductive tubes (worn on the electrodes).
НКТ на нижнем конце снабжены воронкой для избежания зацепления устройства об НКТ при его подъеме. The tubing at the lower end is equipped with a funnel to prevent the device from catching on the tubing when lifting it.
Предложение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема оборудования нагнетательной скважины с забойным водонагревателем в продольном разрезе; на фиг.2 показано сечение А - А фиг. 1; на фиг. 3 показан забойный электронагреватель для нагнетательной скважины в продольном разрезе в увеличенном виде; на фиг. 4 показано сечение Б - Б фиг.3; на фиг. 5 показана электрическая схема забойного водонагревателя для нагнетательной скважины. The proposal is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a diagram of the equipment of an injection well with a bottom-hole water heater in longitudinal section; 2 shows a section A - A of FIG. 1; in FIG. 3 shows a downhole electric heater for an injection well in a longitudinal section in an enlarged view; in FIG. 4 shows a section B - B of figure 3; in FIG. 5 shows an electrical diagram of a bottomhole water heater for an injection well.
Забойный водонагреватель для нагнетательной скважины включает электроды 1, спущенные на питающем кабеле 2 с проводами 3 внутри в скважину 4 с обсадной колонной и насосно-компрессорными трубами 5. В качестве электродов 1 используют оголенные концы проводов 3 питающего кабеля 2, разведенные изолирующими втулками 6 и имеющие возможность радиального перемещения. Изолирующие втулки 6 снабжены имеющими П-образную форму подпружиненными (пружинами 7) вкладышами 8 с выступами 9, в которых закреплены электроды 1. Выступы 9 взаимодействуют с внутренней поверхностью изолирующей втулки 6. Устройство также снабжено компенсатором веса питающего кабеля 2 в виде каната 10, расположенного по длине кабеля 2 (параллельно ему) и прикрепленного к кабелю 2 оболочкой 11, электропроводящими трубками 12, надетыми на электроды 1, а насосно-компрессорные трубы 5 снабжены на конце направляющей воронкой 13. Кабель 2 подвешен на направляющем ролике 14 и пропущен через сальник 15. The bottom-hole water heater for the injection well includes
Электрическая схема устройства включает автотрансформатор 16, предохранители 17, рубильник 18 и другие элементы питания, контроля и управления (на чертеже не показаны), размещенные в блоке 19, и представляет собой комбинированное соединение фаз переменного трехфазного тока: треугольником и звездой. The electrical circuit of the device includes an autotransformer 16, fuses 17, a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Подвешенный на направляющем ролике 14 питающий кабель 2 с забойным водонагревателем для нагнетательной скважины 4 спускают в НКТ 5 с помощью лебедки (на чертеже не показана). По длине питающего кабеля 2 (параллельно ему) спускают компенсатор веса кабеля 2 - канат 10 (в предложенном устройстве), прикрепленный к кабелю 2 посредством оболочки 11, длину каната 10 выбирают такой, чтобы исключить достижение предельных напряжений. Прочность материала каната 10 должна быть большей, чем у питающего кабеля 2. Suspended on the guide roller 14, the
При движении в НКТ 5 вкладыши 8 находятся в сжатом состоянии, а при выходе из них через воронку 13 они расширяются (за счет освобождения пружин 7) до рабочих размеров межэлектродного зазора. После спуска питающего кабеля 2 с компенсатором его веса на заданную глубину (наиболее выгодно размещение разведенных электродов 1 напротив продуктивного пласта) осуществляют проверку сопротивления его изоляции, устанавливают сальник 15 и закрепляют подвеску питающего кабеля 2 на устье скважины 4, а верхний конец подключают к автотрансформатору 16. Осуществляют закачку воды в НКТ 5, одновременно включают электропитание и производят нагревание жидкости. Происходит тепловыделение в объем воды между электродами 1 за счет ее омического сопротивления непосредственно перед поступлением ее в пласт. Причем нагревание воды начинается от места, где концы проводов питающего кабеля 2 оголены, поэтому тепло от них не передается на изоляцию кабеля 2, т.к. изоляция омывается холодной водой, а нагреваемая - уходит вниз. When moving into the tubing 5, the
Регулирование температуры нагреваемой воды производят с помощью автотрансформатора 16 путем изменения напряжения. Для автотрансформатора АТС 3-100, например, диапазон регулирования напряжения составляет 770-920 В. Вводимая в скважину мощность при этом изменяется на 20%. The temperature control of the heated water is carried out using an autotransformer 16 by changing the voltage. For an ATS 3-100 autotransformer, for example, the voltage control range is 770-920 V. The power introduced into the well in this case changes by 20%.
В качестве питающего кабеля 2 может быть использован, например, стандартный кабель КБПК 3х35 ТУ 16-505, предназначенный для погружных электродвигателей. Он имеет три медные жилы (провода) с индивидуальной полиэтиленовой изоляцией и полиэтиленовой оболочкой. Жилы скручены и закрыты стальной ленточной броней. Оболочки жил не имеют соединения между собой. Концы проводов на участках, где они разведены, очищены от изоляции, оголены. As the
Разрывная длина кабеля КБПК, при которой он рвется под собственным весом, равна 1370 м. В более глубоких скважинах, до 4000 м, верхнюю часть питающего кабеля подвешивают на канате, на чертеже не показано. Свободный конец кабеля не должен превышать разрывную длину. Для скважин с большей глубиной, более 4000 м, спуск нагревателя производят на кабель-канате с разрывным усилием 150-200 кН, армированном металлической оболочкой повышенной прочности. The breaking length of the KBPK cable, at which it breaks under its own weight, is 1370 m. In deeper wells, up to 4000 m, the upper part of the supply cable is suspended on a cable, not shown in the drawing. The free end of the cable must not exceed the breaking length. For wells with a greater depth of more than 4000 m, the heater is run on a cable rope with a breaking strength of 150-200 kN, reinforced with a metal sheath of increased strength.
Длину разведенных и оголенных (очищенных от изоляции) концов проводов кабеля 2 определяют исходя из заданной тепловой производительности устройства при плотности тока на электродах 0,5-1,5 А/см2. Например, для повышения температуры воды на 20oС при закачке 100 м3/сут и плотности тока 1,0 А/см2 длина проводов-электродов кабеля КБПК должна быть 1,9 м.The length of the divorced and exposed (peeled off insulation) ends of the wires of the
Разница в расстояниях между электродами 1 на верхнем и нижнем концах забойного водонагревателя позволяет компенсировать сопротивление прохождению электрического тока вдоль электродов 1, т.е. изменение электрического сопротивления по воде на концах электродов принято равным сопротивлению самих электродов 1. Это дает возможность равномерно распределить токовую нагрузку по длине водонагревателя, что повышает надежность его работы. Наиболее целесообразно это осуществлять при нагнетании в скважину пластовой воды, имеющей низкое удельное сопротивление, при повышенной температуре нагрева, когда сопротивление электрода увеличивается, а воды - уменьшается. Например, для медных электродов длиной 260 см, диаметром 0,2 см, имеющих удельное электрическое сопротивление при 100oС, равное 2,4•10-6 Oм•см и для пластовой воды 5 Ом•см, разница в расстояниях между концами электродов должна быть 2 мм.The difference in the distances between the
Омическое сопротивление воды (фиг.4) между электродами 1 более высокое, чем омическое сопротивление воды между электродами 1 и заземленной обсадной колонной скважины 4. В предложенном забойном водонагревателе имеет место комбинированное соединение фаз переменного трехфазного тока. Основной нагрев происходит в процессе работы по схеме соединения "треугольником", а дополнительный - по схеме соединения "звездой". The ohmic resistance of the water (Fig. 4) between the
Контроль за температурой нагрева осуществляют по количеству затраченной электроэнергии и расходу воды, по которым расчетным путем определяют температуру нагрева по формуле
где Т - температура нагрева воды перед поступлением ее в пласт, oС;
Тнач - начальная температура воды перед нагревом, oС;
W - потребляемая электрическая мощность на выходе из трансформатора, кВт;
Q - приемистость нагнетательной скважины, м3/сут;
С - теплоемкость воды, кал/(г•oС).Monitoring the heating temperature is carried out according to the amount of electricity consumed and the water flow, according to which the heating temperature is calculated by the formula
where T is the temperature of water heating before it enters the reservoir, o C;
T beg - the initial temperature of the water before heating, o C;
W is the consumed electric power at the output of the transformer, kW;
Q - injectivity of the injection well, m 3 / day;
C is the heat capacity of water, cal / (g • o C).
Например, в пласт, насыщенный парафинистой нефтью с температурой выпадения парафина, равной 45oС, закачивают воду. Температура закачиваемой воды должна превосходить это значение. Температура нагнетаемой воды на забое скважины без нагрева при расходе 100 м3/сут составляет лишь Тнач=25oС, что приводит к выпадению парафина в призабойной зоне пласта.For example, water is pumped into a formation saturated with paraffin oil with a paraffin deposition temperature of 45 ° C. The temperature of the injected water should exceed this value. The temperature of the injected water at the bottom of the well without heating at a flow rate of 100 m 3 / day is only T beg = 25 o C, which leads to the precipitation of paraffin in the bottomhole formation zone.
Используют предлагаемое устройство для нагрева воды, закачиваемой в скважину с мощностью W = 105 кВт. Теплоемкость воды принимают равной 1 кал/(г•oС). Температуру воды после нагревателя определяют по формуле (2):
Из формулы видно, что контрольное определение температуры воды после нагревателя, равное 46,7oС, удовлетворяет условию превышения температуры выпадения парафина 45oС и закачка воды в пласт допустима, тогда как нагнетание воды без нагрева при начальной температуре 25oС нарушило бы коллекторские свойства пласта, превратив его в непроницаемый.It can be seen from the formula that a control determination of the water temperature after the heater, equal to 46.7 o С, satisfies the condition of exceeding the temperature of precipitation of paraffin 45 o С and water injection into the reservoir is acceptable, while pumping water without heating at an initial temperature of 25 o С would violate the reservoir formation properties, turning it into impenetrable.
Предложенное техническое решение позволяет сократить объем и упростить монтажные работы, повысить надежность работы забойного водонагревателя. Это дает экономию затрат, равную разности между стоимостью подземного ремонта скважины со спуском и подъемом известного нагревателя, насосно-компрессорных труб и кабеля и стоимостью отдельной операции по спуску и подъему с помощью лебедки предложенного нагревателя и кабеля, которая составляет 30-40% от стоимости подземного ремонта скважины. Исключаются затраты на повторные подземные ремонты, связанные с повреждением и пробоем кабеля, спускаемого по межтрубному пространству. Сокращается время простоя нагнетательной скважины. The proposed technical solution allows to reduce the volume and simplify installation work, increase the reliability of the bottomhole water heater. This gives a cost savings equal to the difference between the cost of underground repair of a well with the launching and lifting of a known heater, tubing and cable and the cost of a separate operation of lowering and raising with the winch of the proposed heater and cable, which is 30-40% of the cost of underground well repair. Excludes the cost of repeated underground repairs associated with damage and breakdown of the cable running down the annulus. Downtime of the injection well is reduced.
Источники информации
1. Справочная книга по добыче нефти. Под редакцией Гиматудинова Ш.К. М., Недра, с. 125-134, 1974 г.Sources of information
1. Reference book on oil production. Edited by Gimatudinova Sh.K. M., Nedra, p. 125-134, 1974
2. Авторское свидетельство СССР 381736, кл. Е 21 В 43/24, 1970 г. - прототип. 2. Copyright certificate of the USSR 381736, cl. E 21 In 43/24, 1970 - the prototype.
Claims (7)
где r1, r2 - расстояния между электродами в верхней и нижней частях, см;
l - длина электродов, см;
РП, РВ - удельные электрические сопротивления материалов провода и воды, Ом•см;
n= 3,14;
D - диаметр провода питающего кабеля, см.3. The bottom-hole water heater for the injection well according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the electrodes in the upper part is greater than in the lower, and the difference in the distances between the electrodes in the upper and lower parts is determined by the formula
where r 1 , r 2 - the distance between the electrodes in the upper and lower parts, cm;
l is the length of the electrodes, cm;
Р П , Р В - specific electrical resistance of wire and water materials, Ohm • cm;
n = 3.14;
D is the diameter of the wire of the power cable, see
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001125996/03A RU2204696C1 (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Bottom-hole water heater for injection well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001125996/03A RU2204696C1 (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Bottom-hole water heater for injection well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2204696C1 true RU2204696C1 (en) | 2003-05-20 |
Family
ID=20253318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001125996/03A RU2204696C1 (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Bottom-hole water heater for injection well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2204696C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450121C1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Халим Назипович Музипов | Method to heat injection fluid in well bore to displace oil from bed |
| RU2569375C1 (en) * | 2014-10-21 | 2015-11-27 | Николай Борисович Болотин | Method and device for heating producing oil-bearing formation |
| RU2580859C1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-04-10 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Device for thermal impact on oil reservoir |
| CN108471667A (en) * | 2012-07-27 | 2018-08-31 | 诺瓦斯能源集团有限公司 | For using plasma source excitation well, deposit and the system and method for drilling |
| RU2712980C1 (en) * | 2016-09-27 | 2020-02-03 | ДжиИО ЭКСПЛОРЕЙШН СОЛЮШНЗ ЭфЗетСи | Method of increasing oil production efficiency |
| RU2728160C2 (en) * | 2015-04-03 | 2020-07-28 | Рама Рау ЙЕЛУНДУР | Device and method for focused electric heating at oil-gas bearing beds occurrence place |
-
2001
- 2001-09-25 RU RU2001125996/03A patent/RU2204696C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БЕРНШТЕЙН М.А. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений и обработки призабойных зон пласта. - М.: ВНИИОЭНГ, 1971, с.286-293. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450121C1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Халим Назипович Музипов | Method to heat injection fluid in well bore to displace oil from bed |
| CN108471667A (en) * | 2012-07-27 | 2018-08-31 | 诺瓦斯能源集团有限公司 | For using plasma source excitation well, deposit and the system and method for drilling |
| RU2569375C1 (en) * | 2014-10-21 | 2015-11-27 | Николай Борисович Болотин | Method and device for heating producing oil-bearing formation |
| RU2580859C1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-04-10 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Device for thermal impact on oil reservoir |
| RU2728160C2 (en) * | 2015-04-03 | 2020-07-28 | Рама Рау ЙЕЛУНДУР | Device and method for focused electric heating at oil-gas bearing beds occurrence place |
| RU2712980C1 (en) * | 2016-09-27 | 2020-02-03 | ДжиИО ЭКСПЛОРЕЙШН СОЛЮШНЗ ЭфЗетСи | Method of increasing oil production efficiency |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7398823B2 (en) | Selective electromagnetic production tool | |
| US4716960A (en) | Method and system for introducing electric current into a well | |
| CA1201971A (en) | Apparatus for passing electrical current through an underground formation | |
| US5065818A (en) | Subterranean heaters | |
| AU601866B2 (en) | Single well stimulation for the recovery of liquid hydrocarbons from subsurface formations | |
| US4662437A (en) | Electrically stimulated well production system with flexible tubing conductor | |
| US6353706B1 (en) | Optimum oil-well casing heating | |
| US3862662A (en) | Method and apparatus for electrical heating of hydrocarbonaceous formations | |
| CA2174980C (en) | Selective excitation of heating electrodes for oil wells | |
| US4570715A (en) | Formation-tailored method and apparatus for uniformly heating long subterranean intervals at high temperature | |
| US5784530A (en) | Iterated electrodes for oil wells | |
| EP0940558B1 (en) | Wellbore electrical heater | |
| US4463805A (en) | Method for tertiary recovery of oil | |
| US9080409B2 (en) | Integral splice for insulated conductors | |
| WO2016118475A1 (en) | Subterranean heating with dual-walled coiled tubing | |
| RU2204696C1 (en) | Bottom-hole water heater for injection well | |
| RU128894U1 (en) | MULTIFUNCTIONAL AUTOMATIC COMPLEX STATION OF INTELLECTUAL WELL | |
| CN103132949A (en) | Heater cable for tubing in shale type hydrocarbon production wells | |
| RU54086U1 (en) | CABLE LINE FOR HEATING A FLUID IN A WELL | |
| RU2132452C1 (en) | Method and device for liquidation of paraffin-crystallohydrate plug in wells | |
| RU2655265C1 (en) | Method of destruction of paraffin, hydraulic, hydration-wax and ice deposits in development wells for support of their working regime | |
| CN101107421A (en) | Selective electromagnetic production tool | |
| RU2168002C1 (en) | Method of eliminating paraffin-crystal hydrate plug in wells | |
| RU2353753C1 (en) | System for feeding submersible electric motor and for heating well fluid | |
| RU2392424C2 (en) | Method of resistive heating of underground zone (versions) and device for collector heating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040926 |