[go: up one dir, main page]

RU2250368C2 - Method for preparing and pumping into well multi-component technological systems and plant for realization of said method - Google Patents

Method for preparing and pumping into well multi-component technological systems and plant for realization of said method Download PDF

Info

Publication number
RU2250368C2
RU2250368C2 RU2003108665/03A RU2003108665A RU2250368C2 RU 2250368 C2 RU2250368 C2 RU 2250368C2 RU 2003108665/03 A RU2003108665/03 A RU 2003108665/03A RU 2003108665 A RU2003108665 A RU 2003108665A RU 2250368 C2 RU2250368 C2 RU 2250368C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
polyacrylamide
injection
frequency
bulk
Prior art date
Application number
RU2003108665/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003108665A (en
Inventor
Т.Х. Галимов (RU)
Т.Х. Галимов
Ф.А. Гирфанов (RU)
Ф.А. Гирфанов
В.Н. Сергиенко (RU)
В.Н. Сергиенко
А.Г. Газаров (RU)
А.Г. Газаров
Е.Г. Павлов (RU)
Е.Г. Павлов
П.Г. Морозов (RU)
П.Г. Морозов
В.Н. Смолин (RU)
В.Н. Смолин
Original Assignee
Открытое Акционерное общество Специального проектного конструкторско-технологического бюро нефтяного и газового машиностроения (ОАО СПКТБ "НЕФТЕГАЗМАШ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное общество Специального проектного конструкторско-технологического бюро нефтяного и газового машиностроения (ОАО СПКТБ "НЕФТЕГАЗМАШ") filed Critical Открытое Акционерное общество Специального проектного конструкторско-технологического бюро нефтяного и газового машиностроения (ОАО СПКТБ "НЕФТЕГАЗМАШ")
Priority to RU2003108665/03A priority Critical patent/RU2250368C2/en
Publication of RU2003108665A publication Critical patent/RU2003108665A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2250368C2 publication Critical patent/RU2250368C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method includes adjustment of pumping and dosing equipment on basis of amounts of components and their feeding time. Multi-component technological system is forced into well. Adjustment of pumping and dosing equipment is performed by means of frequency converters. Frequencies, set at frequency converter of forcing pump electric engine, at frequency converter of linker-feeding pump electric engine and at frequency converter of powdered polyacrylamide dosing pump electric engine are determined from mathematical formulae. Plant has drift dosage means for powdered polyacrylamide, drift dosage means for powdered components, two ejector mixers, mixing tank, forcing pump, linker tank. Electric engines of forcing pump, linker pump, first and second drift dosage devices are provided with frequency converters. First and second ejector mixers are provided with replaceable nozzles, with diameter 4.5-8.0 mm to provide for 150-250 m3/day plant productiveness.
EFFECT: higher precision.
2 cl, 2 dwg, 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта путем закачки в скважину многокомпонентных технологических систем - растворов полимеров и разнообразных эмульсий.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to methods of isolating a heterogeneous permeability of a productive formation by injecting multicomponent technological systems — polymer solutions and various emulsions — into the well.

Известно, что для месторождений, имеющих неоднородные по проницаемости продуктивные пласты с наличием зон поглощения, высокопроницаемых обводненных пропластков, трещин, каналов фильтрации, необходимо использовать закачку разнообразных изолирующих материалов в определенной технологической последовательности.It is known that for deposits that have productive formations that are heterogeneous in permeability and with absorption zones, highly permeable flooded layers, cracks, and filtration channels, it is necessary to use the injection of various insulating materials in a certain technological sequence.

Известен способ изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта [1], включающий закачку последовательно глинистой суспензии с плотностью 1,1-1,2 г/см3 до увеличения давления закачки до 30-50% от начального давления при постоянной скорости закачки гелеобразующей композиции цементного раствора. Технологический процесс контролируют по давлению закачки, без учета физико-механических характеристик конкретной партии сыпучего и индивидуальных параметров дозирующего и насосного оборудования.A known method of isolating a heterogeneous permeability of the reservoir [1], including the injection of successively clay slurry with a density of 1.1-1.2 g / cm 3 to increase the injection pressure to 30-50% of the initial pressure at a constant injection rate of the gelling composition of the cement mortar . The technological process is controlled by the injection pressure, without taking into account the physicomechanical characteristics of a particular batch of granular and the individual parameters of the dosing and pumping equipment.

Известен способ изоляции водопроявляющих пластов [2], включающий закачку водного раствора полиакриламида, после чего последовательно закачивают водный раствор хлористого кальция и сульфата алюминия, причем после закачки каждого раствора закачивают пресную воду, при этом полиакриламид используют в концентрации 0,1-0,2 маc.% и в количестве 1,0-2,0 м3 на каждые л/с поступающей в скважину пластовой воды. Для обеспечения подачи в скважину необходимого количества раствора предварительно определяется зависимость производительности насоса от давления, в соответствии с которой и осуществляют процесс закачки. В данном способе регулирование производительности насоса осуществляют ступенчато, на давлении 1,5; 2,5; 3,5 МПа, что не обеспечивает точного дозирования. Кроме того, дозирование сыпучих компонентов осуществляется по объему, без учета физико-механических характеристик конкретной партии сыпучего и индивидуальных параметров дозирующего и насосного оборудования. Между тем эти характеристики хотя и лежат в пределах поля допуска, однако имеют индивидуальные отличия. Также отличаются физико-механические параметры, например насыпная плотность в разных партиях одного и того же компонента. Кроме того, способ-прототип не предусматривает точного обеспечения времени закачки, что отрицательно влияет на процесс образования изолирующего слоя на стенках скважины. Между тем при проведении работ по изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта одним из основных требований является точное соблюдение соотношения закачиваемых компонентов как в количественном выражении, так и во временном, т.е. необходимо закачать в скважину строго определенное количество того или иного компонента в строго определенной последовательности и за строго оговоренное время. Количество того или иного закачиваемого компонента может составлять десятые или даже сотые доли процента.A known method of isolation of water-producing formations [2], including the injection of an aqueous solution of polyacrylamide, then sequentially injected with an aqueous solution of calcium chloride and aluminum sulfate, and after the injection of each solution, fresh water is pumped, while the polyacrylamide is used in a concentration of 0.1-0.2 wt .% and in the amount of 1.0-2.0 m 3 for each l / s entering the well formation water. To ensure the supply of the required amount of solution to the well, the dependence of the pump capacity on pressure is preliminarily determined, in accordance with which the injection process is carried out. In this method, the regulation of pump performance is carried out stepwise, at a pressure of 1.5; 2.5; 3.5 MPa, which does not provide accurate dosing. In addition, the dosage of bulk components is carried out by volume, without taking into account the physicomechanical characteristics of a particular batch of bulk and individual parameters of the metering and pumping equipment. Meanwhile, these characteristics, although they lie within the tolerance field, however, have individual differences. Physicomechanical parameters also differ, for example, bulk density in different batches of the same component. In addition, the prototype method does not provide for accurate provision of the injection time, which negatively affects the formation of an insulating layer on the walls of the well. Meanwhile, when carrying out work on isolation of a heterogeneous permeability of a productive formation, one of the main requirements is the exact observance of the ratio of injected components both in quantitative and temporary terms, i.e. it is necessary to pump into the well a strictly defined quantity of one or another component in a strictly defined sequence and for a strictly specified time. The amount of one or another injected component can be tenths or even hundredths of a percent.

Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является обеспечение точного соблюдения плана закачки, т.е. точного дозирования каждого компонента как по количеству, так и по времени закачки с учетом физико-механических характеристик конкретной партии закачиваемых компонентов и параметров оборудования. Известна установка для приготовления и закачки в нефтяную скважину многокомпонентных технологических систем [3], которая выбрана за прототип для способа и устройства.The task to be solved by the claimed method is aimed at ensuring the exact observance of the injection plan, i.e. accurate dosing of each component both in quantity and in terms of injection time, taking into account the physicomechanical characteristics of a particular batch of injected components and equipment parameters. A known installation for the preparation and injection into an oil well of multicomponent technological systems [3], which is selected as a prototype for the method and device.

Установка-прототип содержит бункер с весоизмерительной системой и шнековым дозатором для полиакриламида, выход которого соединен с первым входом эжекторного смесителя, второй вход которого соединен с выходом дозировочного насоса подачи воды, емкость для приготовления раствора, связанную с нагнетательным насосом, связанным нагнетательным трубопроводом с нефтяной скважиной, второй весоизмерительной системой со шнековым дозатором, по меньшей мере три накопительных емкости для других компонентов, связанных со смесительной емкостью, выход которой связан со входом диспергатора, второй вход которого связан с выходом второго эжекторного смесителя, а выход с нагнетательным насосом, причем выход емкости для сшивателя связан через самостоятельный насос с нагнетательным трубопроводом, который дополнительно снабжен расходомером и датчиком давления.The prototype installation comprises a hopper with a weighing system and a screw doser for polyacrylamide, the outlet of which is connected to the first inlet of the ejector mixer, the second inlet of which is connected to the outlet of the water metering pump, a solution tank connected to the injection pump connected to the injection pipeline with an oil well , a second weighing system with a screw batcher, at least three storage tanks for other components associated with the mixing tank, you the path of which is connected with the entrance of the dispersant, the second input of which is connected with the output of the second ejector mixer, and the output is with a discharge pump, and the output of the capacity for the stapler is connected through an independent pump to the discharge pipe, which is additionally equipped with a flow meter and a pressure sensor.

Недостатком данной системы является то, что она не обеспечивает тонкого дозирования компонентов системы, а осуществляет обеспечение необходимого расхода того или иного сыпучего компонента по весу, не учитывая конкретные параметры оборудования, влажность и плотность компонентов, иными словами, не предусмотрена индивидуальная настройка оборудования как по количеству закачиваемого в скважину того или иного компонента, так и по времени закачки. Кроме того, в установке–прототипе не обеспечивается ламинарный режим течения технологических систем, особенно на выходе из эжекторных смесителей, что также снижает точность дозирования.The disadvantage of this system is that it does not provide thin dosing of the system components, but provides the necessary consumption of a particular loose component by weight, not taking into account the specific equipment parameters, humidity and density of the components, in other words, there is no individual adjustment of the equipment in terms of quantity injected into the well of a particular component, and by the time of injection. In addition, the installation prototype does not provide a laminar flow regime of technological systems, especially at the outlet of ejector mixers, which also reduces the accuracy of dosing.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая установка, является обеспечение более точного дозирования каждого компонента закачиваемой в скважину технологической системы за счет индивидуальной настройки дозирующего и насосного оборудования, а также исключение турбулизации потока на выходе из эжекторных смесителей.The task to which the claimed installation is directed is to provide more accurate dosing of each component of the technological system injected into the well due to the individual adjustment of the dosing and pumping equipment, as well as the elimination of flow turbulence at the outlet of the ejector mixers.

Поставленная задача решается способом приготовления и закачки в скважину многокомпонентных технологических систем, включающим настройку по количеству компонентов и времени их закачки насосного и дозирующего оборудования – нагнетательного насоса, насоса–дозатора полиакриламида, насоса для подачи сшивателя – ацетата хрома, шнекового дозатора, закачку в скважину многокомпонентной технологической системы и продавку ее водой, согласно изобретению настройку насосного и дозирующего оборудования осуществляют с помощью преобразователей частоты, при этом частоту, устанавливаемую на преобразователе частоты электродвигателя нагнетательного насоса, определяют из соотношенияThe problem is solved by the method of preparation and injection into the well of multicomponent technological systems, including setting the number of components and the time of their pumping and metering equipment — injection pump, polyacrylamide metering pump, pump for supplying a crosslinker — chromium acetate, screw metering, multicomponent injection into the well technological system and selling it with water, according to the invention, the adjustment of the pumping and dosing equipment is carried out using a converter th frequency, while the frequency set on the frequency converter of the electric motor of the discharge pump is determined from the ratio

Figure 00000002
Figure 00000002

где τ - промышленная частота сети, Гц;where τ is the industrial frequency of the network, Hz;

Figure 00000003
- максимальная паспортная производительность насоса, м3/час;
Figure 00000003
- maximum passport capacity of the pump, m 3 / hour;

Figure 00000004
- часовая производительность насоса, м3/час;
Figure 00000004
- hourly capacity of the pump, m 3 / hour;

Figure 00000005
Figure 00000005

где R - общий объем закачки, м3;where R is the total injection volume, m 3 ;

t - продолжительность закачки, час,t - injection time, hour,

частоту, устанавливаемую на преобразователе частоты электродвигателя насоса для подачи сшивателя – ацетата хрома (

Figure 00000006
) определяют из соотношенияthe frequency set on the frequency converter of the pump motor for supplying a crosslinker - chromium acetate (
Figure 00000006
) are determined from the relation

Figure 00000007
Figure 00000007

где

Figure 00000008
- часовая производительность насоса для подачи сшивателя – ацетата хрома, л/час;Where
Figure 00000008
- hourly capacity of the pump for supplying a crosslinker - chromium acetate, l / h;

μ - безразмерный коэффициент, учитывающий производительность насоса от величины хода поршня, выбирают из диапазона 1-40,μ is a dimensionless coefficient that takes into account the performance of the pump on the magnitude of the piston stroke, is selected from the range of 1-40,

Figure 00000009
Figure 00000009

где

Figure 00000010
- расход сшивателя – ацетата хрома, м3;Where
Figure 00000010
- consumption of a crosslinker - chromium acetate, m 3 ;

t - время закачки час,t is the injection time hour,

Figure 00000011
Figure 00000011

где R - общий объем закачки, м3;where R is the total injection volume, m 3 ;

n - процентное содержание сшивателя - ацетата хрома,n is the percentage of crosslinker - chromium acetate,

частоту, устанавливаемую на преобразователе частоты электродвигателя насоса–дозатора сыпучего полиакриламида (

Figure 00000012
с) определяют из соотношенияthe frequency set on the frequency converter of the electric motor of the pump-dispenser of bulk polyacrylamide (
Figure 00000012
c ) is determined from the relation

Figure 00000013
Figure 00000013

где

Figure 00000014
- часовая производительность насоса–дозатора сыпучего полиакриламида, м3/час;Where
Figure 00000014
- hourly capacity of the pump-dispenser of bulk polyacrylamide, m 3 / hour;

К - коэффициент, учитывающий отношение эталонной плотности сыпучего полиакриламида, по которой настроено оборудование, к фактической плотности n-ой партии сыпучего полиакриламида, выбирают из диапазона 0,5-2,0;K is a coefficient taking into account the ratio of the reference density of granular polyacrylamide, according to which the equipment is configured, to the actual density of the nth batch of granular polyacrylamide, choose from the range of 0.5-2.0;

λ - величина среднеквадратичной погрешности определения экспериментального коэффициента, учитывающего соотношение производительности шнекового дозатора к частоте эл. двигателя, выбирают из диапазона 0,001–0,01;λ is the value of the standard error of the determination of the experimental coefficient, taking into account the ratio of the performance of the screw feeder to the frequency of el. engine, selected from the range of 0.001-0.01;

η - определяемый экспериментально коэффициент, учитывающий соотношение производительности шнекового дозатора к частоте эл. двигателя, выбирают из диапазона 0,005–1,0:η is an experimentally determined coefficient that takes into account the ratio of the performance of the screw batcher to the frequency of electric. engine, choose from the range of 0.005–1.0:

Figure 00000015
Figure 00000015

где

Figure 00000016
- расход сыпучего полиакриламида, м3;Where
Figure 00000016
- flow rate of loose polyacrylamide, m 3 ;

t - время закачки сыпучего полиакриламида, час;t is the injection time of bulk polyacrylamide, hour;

Figure 00000017
Figure 00000017

где R - общий объем закачки раствора, м3;where R is the total injection volume of the solution, m 3 ;

m - процентное содержание сыпучего полиакриламида.m is the percentage of free flowing polyacrylamide.

Установка для приготовления и закачки в скважину многокомпонентных технологических систем содержит первый шнековый дозатор для сыпучего полиакриламида, выход которого соединен с первым входом эжекторного смесителя, второй вход которого соединен с линией подачи воды, а выход со смесительной емкостью, выход которой связан с первым входом нагнетательного насоса, выход которого связан со скважиной, второй шнековый дозатор для сыпучих компонентов, например глинопорошка или древесной муки, выход которого связан со вторым эжекторным смесителем, выход которого связан со смесительной емкостью, емкость для сшивателя, выход которой через самостоятельный насос связан со вторым входом нагнетательного насоса, выход которого снабжен расходомером и манометром. Согласно изобретению электродвигатели нагнетательного насоса, насоса сшивателя первого и второго шнековых дозаторов снабжены преобразователями частоты, а первый и второй эжекторные смесители снабжены сменными соплами диаметром 4,5-8,0 мм для обеспечения производительности установки 150-250 м3/сут.Installation for preparation and injection into the well of multicomponent technological systems contains a first screw feeder for bulk polyacrylamide, the output of which is connected to the first input of the ejector mixer, the second input of which is connected to the water supply line, and the output to the mixing tank, the output of which is connected to the first input of the injection pump , the output of which is connected with the well, the second screw batcher for bulk components, such as clay powder or wood flour, the output of which is connected with the second ejector mixes with oil, the output of which is connected to the mixing tank, a capacity for the stapler, the output of which through an independent pump is connected to the second input of the discharge pump, the output of which is equipped with a flow meter and a manometer. According to the invention, the electric motors of the injection pump, the stapler pump of the first and second screw batchers are equipped with frequency converters, and the first and second ejector mixers are equipped with replaceable nozzles with a diameter of 4.5-8.0 mm to ensure installation productivity of 150-250 m 3 / day.

На фиг.1 изображена схема установки для приготовления и закачки в скважину многокомпонентных технологических систем. На фиг.2 изображена схема эжекторного смесителя.Figure 1 shows a diagram of the installation for the preparation and injection into the well of multicomponent technological systems. Figure 2 shows a diagram of an ejector mixer.

Заявляемая установка состоит из двух блоков - блока приготовления растворов 1 и насосного блока 2. Блок приготовления растворов 1 состоит из двух помещений - технологического 3 и отделенного от него герметичной перегородкой операторского 4. В технологическом помещении 3 блока приготовления растворов 1 расположены емкость смесительная 5 с механической мешалкой, снабженная манометром 6 и датчиком уровня 7, емкость со шнековым дозатором для полиакриламида 8, электродвигатель которого соединен с преобразователем частоты 9, эжекторный смеситель 10 для получения водного раствора полиакриламида, эжекторный смеситель 11 для получения раствора глинопорошка или древесной муки, поступающих из емкости со шнековым дозатором 12, электродвигатель которого соединен с преобразователем частоты 13. Эжекторные смесители 10 и 11 соединены трубопроводами со шнековыми дозаторами 8 и 12 соответственно, а также с источником воды из системы поддержания пластового давления. Трубопровод подачи воды снабжен регулирующим клапаном 14. Насосный блок 2 состоит из двух помещений - технологического 15 и отделенного от него герметичной перегородкой щитового помещения 16. В технологическом помещении 15 насосного блока 2 расположена емкость для сшивателя 17, связанная трубопроводом, снабженным насосом 18 с внешней емкостью (не показана). Емкость для сшивателя снабжена датчиком уровня 19 и соединена трубопроводом через дозировочный насос 20, электродвигатель которого соединен с преобразователем частоты 21, с первым входом нагнетательного насоса 22, электродвигатель которого соединен с преобразователем частоты 23. Выход нагнетательного насоса 22 соединен трубопроводом, снабженным расходомером 24 и манометром 25 со скважиной. Второй вход нагнетательного насоса 22 соединен трубопроводом с выходом емкости смесительной 5. Для успешной работы установки предусмотрены вспомогательные технологический и контрольно-измерительные элементы, такие как дроссели, задвижки, краны, вентили, пожарный клапан, датчики давления, расходомеры и т.д., которые на чертеже не показаны.The inventive installation consists of two units - the unit for preparing solutions 1 and the pump unit 2. The unit for preparing solutions 1 consists of two rooms - technological 3 and separated from it by a sealed operator room 4. In the technological room 3 of the unit for preparing solutions 1 there is a mixing tank 5 with a mechanical a mixer equipped with a manometer 6 and a level sensor 7, a container with a screw dispenser for polyacrylamide 8, the electric motor of which is connected to a frequency converter 9, an ejector mixer 10 to obtain an aqueous solution of polyacrylamide, an ejector mixer 11 to obtain a solution of clay powder or wood flour coming from a container with a screw feeder 12, the electric motor of which is connected to a frequency converter 13. The ejector mixers 10 and 11 are connected by pipelines to the screw batchers 8 and 12, respectively, and also with a source of water from the reservoir pressure maintenance system. The water supply pipe is equipped with a control valve 14. The pump unit 2 consists of two rooms - technological 15 and a shield room 16 separated from it by a sealed partition 16. In the technological room 15 of the pump unit 2 there is a container for a stapler 17 connected by a pipe equipped with a pump 18 with an external capacity (not shown). The capacity for the stapler is equipped with a level sensor 19 and is connected by a pipe through a metering pump 20, the electric motor of which is connected to the frequency converter 21, with the first input of the pressure pump 22, the electric motor of which is connected to the frequency converter 23. The output of the pressure pump 22 is connected by a pipe equipped with a flowmeter 24 and a pressure gauge 25 with a well. The second input of the discharge pump 22 is connected by a pipeline to the output of the mixing tank 5. For the successful operation of the installation, auxiliary technological and control and measuring elements are provided, such as throttles, valves, taps, valves, fire valves, pressure sensors, flow meters, etc., which not shown in the drawing.

Заявляемая установка работает следующим образом.The inventive installation operates as follows.

Сначала производят настройку насосного и дозирующего оборудования. Для этого преобразователем частоты 21 задают необходимую (расчетную) частоту работы насоса 20, преобразователем частоты 23 - нагнетательного насоса 22, преобразователями частоты 9 и 13 - шнековых дозаторов 8 и 12 соответственно. Настройка осуществляется вторичными приборами (в нашем случае тумблерами, расположенными в операторском помещении 4). Вся контрольно-измерительная аппаратура выставляется на “нуль”. Заполняют бункер шнекового дозатора 8 полиакриламидом, емкость для сшивателя 17 с помощью насоса 18 заполняют ацетатом хрома до необходимого уровня, который контролируют по датчику уровня 19. При включении оборудования начинается подача воды из системы поддержания пластового давления на эжекторный смеситель 10, куда поступает также из дозатора 8 сыпучий полиакриламид. Выйдя из сопла 27 эжекторного смесителя 10, компоненты поступают в смесительную емкость 5, где происходит перемешивание и далее раствор насосом 26 направляется в нагнетательный насос 22. Туда же поступает сшиватель (ацетат хрома) из емкости 17 с помощью насоса 20. Время закачки, которое задано планом работ контролируется таймером (не показан) из операторского отделения. По окончании процесса закачки сшитой полимерной системы отключается все насосно-дозирующее оборудование, кроме нагнетательного насоса 22, в который осуществляется подача чистой воды для обеспечения продавки закачанной ранее полимерной системы. В случае необходимости закачки в скважину волокнисто-дисперсных систем на основе глинопорошка или древесной муки работа заявляемой установки происходит следующим образом. Производят настройку нагнетательного насоса 22 преобразователем частоты 23, как описано выше. Преобразователем частоты 13 настраивают работу шнекового дозатора 12 для сыпучих компонентов (древесная мука или глинопорошок). При включении оборудования сыпучий компонент поступает из шнекового дозатора 12 в эжекторный смеситель 11, где смешивается с водой и поступает в емкость 5, где перемешивается и с помощью насоса 26 поступает в нагнетательный насос 22. По окончании закачки одного сыпучего компонента (например, древесной муки) отключается шнековый дозатор 12 и в скважину поступает чистая вода. Бункер шнекового дозатора 12 заполняется глинопорошком, осуществляется настройка дозатора на глинопорошок и по окончании закачки в скважину воды начинается закачка в скважину суспензии глинопорошка.First, set up the pumping and dosing equipment. For this, the frequency converter 21 sets the necessary (calculated) frequency of operation of the pump 20, the frequency converter 23 of the injection pump 22, the frequency converters 9 and 13 of the screw feeders 8 and 12, respectively. The adjustment is carried out by secondary devices (in our case, toggle switches located in the operator room 4). All instrumentation is set to zero. The screw hopper hopper 8 is filled with polyacrylamide, the capacity for the crosslinker 17 using the pump 18 is filled with chromium acetate to the required level, which is controlled by level gauge 19. When the equipment is turned on, water is supplied from the reservoir pressure maintenance system to the ejector mixer 10, which also comes from the dispenser 8 loose polyacrylamide. Leaving the nozzle 27 of the ejector mixer 10, the components enter the mixing tank 5, where mixing takes place, and then the solution is sent by the pump 26 to the discharge pump 22. The crosslinker (chromium acetate) is supplied from the tank 17 using the pump 20. The injection time, which is set the work plan is controlled by a timer (not shown) from the operator compartment. At the end of the injection process of the crosslinked polymer system, all metering equipment is turned off, except for the injection pump 22, into which pure water is supplied to ensure the sale of the previously pumped polymer system. If necessary, injection into the well of fiber-dispersed systems based on clay powder or wood flour, the operation of the inventive installation is as follows. The pressure pump 22 is tuned by the frequency converter 23, as described above. The frequency converter 13 adjusts the operation of the screw feeder 12 for bulk components (wood flour or clay powder). When the equipment is turned on, the bulk component flows from the screw batcher 12 into the ejector mixer 11, where it mixes with water and enters the tank 5, where it is mixed and fed to the pressure pump 22 using the pump 26. At the end of the injection of one bulk component (for example, wood flour) screw feeder 12 is turned off and clean water enters the well. The hopper of the screw batcher 12 is filled with clay powder, the batcher is adjusted to the clay powder, and when water is pumped into the well, the suspension of clay powder begins to be pumped into the well.

В случае закачки в скважину полимерных дисперсно-наполненных систем установка работает, как описано выше, последовательно:In the case of injection into the well of polymer dispersion-filled systems, the installation works, as described above, sequentially:

- закачка суспензии древесной муки;- injection of a suspension of wood flour;

- закачка воды;- water injection;

- закачка глинопорошка;- clay powder injection;

- закачка воды;- water injection;

- закачка полиакриламида и сшивателя;- injection of polyacrylamide and a crosslinker;

- закачка суспензии древесной муки;- injection of a suspension of wood flour;

- закачка воды.- water injection.

Заявляемая установка может успешно работать и на других технологических системах в любой последовательности и сочетании.The inventive installation can successfully work on other technological systems in any sequence and combination.

Эжекторные смесители 10 и 11 снабжены сменными соплами 27, диаметр которых зависит от производительности установки. Так при производительности установки 150-200 м3/сут диаметр сопла эжекторного смесителя 11 равен 4,5-6,0 мм, а при производительности 200-250 м3/сут - 6,0-8,0 мм. Для эжекторного смесителя 10 при производительности установки 150-200 м3/сут берут сопло диаметром 4,5 - 6,0 мм, а при производительности 200-250 м3/сут - диаметром 6,0-8,0 мм. Данные зависимости выявлены экспериментальным путем и позволяют еще более повысить точность дозирования, поскольку позволяют избежать турбулизации потока на выходе из эжекторного смесителя. Турбулизация может возникнуть в связи со следующими факторами, а именно поскольку подача воды осуществляется от куста, то подключение или отключение хотя бы одной ветви ведет к скачку давления в системе подачи воды, что недопустимо при тонком дозировании. Установленный на трубопроводе подачи воды регулирующий клапан 14 поддерживает постоянное давление и тем самым препятствует возмущению потока. Возмущение потока возникает также при несоответствии диаметра сопла и расхода. При большом сопле и малом расходе также происходит возмущение потока.Ejector mixers 10 and 11 are equipped with interchangeable nozzles 27, the diameter of which depends on the performance of the installation. So, with a plant productivity of 150-200 m 3 / day, the diameter of the nozzle of the ejector mixer 11 is 4.5-6.0 mm, and with a productivity of 200-250 m 3 / day, 6.0-8.0 mm. For the ejector mixer 10, with a plant productivity of 150-200 m 3 / day, a nozzle with a diameter of 4.5 - 6.0 mm is taken, and with a productivity of 200-250 m 3 / day - with a diameter of 6.0-8.0 mm. These dependences are identified experimentally and can further improve the accuracy of dosing, since they allow to avoid turbulization of the stream at the outlet of the ejector mixer. Turbulization can occur due to the following factors, namely, since water is supplied from the bush, connecting or disconnecting at least one branch leads to a pressure jump in the water supply system, which is unacceptable with thin dosing. A control valve 14 mounted on the water supply pipe maintains a constant pressure and thereby prevents flow disturbance. Flow perturbation also occurs when the nozzle diameter and flow rate do not match. With a large nozzle and low flow rate, flow perturbation also occurs.

Пример конкретной реализации способа. Заявляемый способ может быть реализован при закачке различных технологических систем, например:An example of a specific implementation of the method. The inventive method can be implemented when downloading various technological systems, for example:

1) сшитых полимерных систем (например, полиакриламид с ацетатом хрома);1) crosslinked polymer systems (for example, polyacrylamide with chromium acetate);

2) волокнисто-дисперсных систем (например, суспензии глинопорошка и древесной муки);2) fiber-dispersed systems (for example, a suspension of clay powder and wood flour);

3) раствора полимера со сшивателем и суспензии древесной муки и др.3) a polymer solution with a crosslinker and a suspension of wood flour, etc.

Рассмотрим пример закачки волокнисто-дисперсных полимерных систем. Испытания проводились на Южно-Ягунском месторождении. Был задан план работ:Consider an example of injection of fiber-dispersed polymer systems. Tests were conducted at the South Yagunskoye field. The work plan was set:

Figure 00000018
Figure 00000018

По формулам, приведенным выше, расчитали значения необходимой частоты для настраиваемого оборудования.Using the formulas above, we calculated the values of the required frequency for the tuned equipment.

Для электродвигателя нагнетательного насоса τн.н.=50 Гц.For the electric motor of the injection pump, τн.н. = 50 Hz.

Для насоса для подачи сшивателя (при ходе плунжера 8,0 мм)For a stapler feed pump (with 8.0 mm plunger stroke)

1 цикл τс.=6 Гц; 2 цикл τс.=10 Гц; 3 цикл τс.=12,4 Гц.1 cycle τс. = 6 Hz; 2 cycle τс. = 10 Hz; 3 cycle τс. = 12.4 Hz.

Для первого шнекового дозатора (ПАА)For the first screw feeder (PAA)

1 цикл τПАА=5,9 Гц; 2 цикл τПАА=9,6 Гц; 3 цикл τПАА=12 Гц.1 cycle τ PAA = 5.9 Hz; 2 cycle τ PAA = 9.6 Hz; 3 cycle τ PAA = 12 Hz.

Для второго шнекового дозатора (древесная мука)For the second auger batcher (wood flour)

1 цикл τд.м=3 Гц; 2 цикл τд.м=3,5 Гц; 3 цикл τд.м=4,5 Гц.1 cycle τd.m = 3 Hz; 2 cycle τd.m = 3.5 Hz; 3 cycle τd.m = 4.5 Hz.

Настройка второго шнекового дозатора на глинопорошок осуществляется аналогично.The second screw feeder is configured for clay powder in the same way.

Все необходимые для расчета коэффициенты определены опытным путем и их конкретные значения являются “ноу-хау” заявителя.All coefficients necessary for the calculation are determined empirically and their specific values are the know-how of the applicant.

Полученные расчетные значения частот устанавливают по вторичным приборам преобразователей частоты каждого электродвигателя. Эту работу выполняет оператор. После проверки правильности настройки и прокачки оборудования чистой водой начинается процесс закачки технологических систем в соответствии с планом работ.The calculated frequency values obtained are set by the secondary devices of the frequency converters of each electric motor. This work is performed by the operator. After checking the correct settings and pumping the equipment with clean water, the process of pumping technological systems begins in accordance with the work plan.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. А.С. №1838586, опубл. 30.08.1993 г. Бюл. №32.1. A.S. No. 1838586, publ. 08/30/1993 Bul. Number 32.

2. А.С. №1838584, опубл. 30.08.1993 г.2. A.S. No. 1838584, publ. 08/30/1993

3. Свидетельство на полезную модель №25533 - прототип для способа и устройства.3. Certificate for utility model No. 25533 - a prototype for the method and device.

Claims (2)

1. Способ приготовления и закачки в скважину многокомпонентных технологических систем, включающий настройку по количеству компонентов и времени их закачки насосного и дозирующего оборудования – нагнетательного насоса, насоса–дозатора полиакриламида, насоса для подачи сшивателя – ацетата хрома, шнекового дозатора, закачку в скважину многокомпонентной технологической системы и продавку ее водой, отличающийся тем, что настройку насосного и дозирующего оборудования осуществляют с помощью преобразователей частоты, при этом частоту, устанавливаемую на преобразователе частоты электродвигателя нагнетательного насоса (
Figure 00000019
) определяют из соотношения
1. A method of preparing and injecting multicomponent technological systems into the well, including adjusting the number of components and the time of their pumping and dosing equipment — injection pump, polyacrylamide metering pump, pump for supplying a crosslinker — chromium acetate, screw doser, and multicomponent technological pumping into the well system and its selling with water, characterized in that the adjustment of the pumping and dosing equipment is carried out using frequency converters, while the frequency, anavlivaemuyu on the drive motor inflator (
Figure 00000019
) are determined from the relation
Figure 00000020
Figure 00000020
где τ - промышленная частота сети, Гц;where τ is the industrial frequency of the network, Hz;
Figure 00000021
- часовая производительность насоса, м3/ч;
Figure 00000021
- hourly capacity of the pump, m 3 / h;
Figure 00000022
- максимальная паспортная производительность насоса, м3/ч;
Figure 00000022
- maximum passport capacity of the pump, m 3 / h;
Figure 00000023
Figure 00000023
где R - общий объем закачки, м3;where R is the total injection volume, m 3 ; t - продолжительность закачки, ч,t is the duration of the injection, h, частоту, устанавливаемую на преобразователе частоты электродвигателя насоса для подачи сшивателя – ацетата хрома (
Figure 00000024
), определяют из соотношения
the frequency set on the frequency converter of the pump motor for supplying a crosslinker - chromium acetate (
Figure 00000024
), determined from the relation
Figure 00000025
Figure 00000025
где
Figure 00000026
- часовая производительность насоса для подачи сшивателя – ацетата хрома, л/ч;
Where
Figure 00000026
- hourly capacity of the pump for supplying a crosslinker - chromium acetate, l / h;
Figure 00000027
- безразмерный коэффициент, учитывающий производительность насоса от величины хода поршня,
Figure 00000027
- dimensionless coefficient taking into account the performance of the pump on the magnitude of the piston stroke,
Figure 00000028
Figure 00000028
где
Figure 00000029
- расход сшивателя – ацетата хрома, м3;
Where
Figure 00000029
- consumption of a crosslinker - chromium acetate, m 3 ;
t - время закачки, ч,t is the injection time, h,
Figure 00000030
Figure 00000030
где R - общий объем закачки, м3;where R is the total injection volume, m 3 ; n - процентное содержание сшивателя - ацетата хрома,n is the percentage of crosslinker - chromium acetate, частоту, устанавливаемую на преобразователе частоты электродвигателя насоса – дозаторе сыпучего полиакриламида (
Figure 00000031
с) определяют из соотношения
the frequency set on the frequency converter of the pump motor - the dispenser of bulk polyacrylamide (
Figure 00000031
c ) is determined from the relation
Figure 00000032
Figure 00000032
где
Figure 00000033
- часовая производительность насоса–дозатора сыпучего полиакриламида, м3/ч;
Where
Figure 00000033
- hourly capacity of the pump-dispenser of bulk polyacrylamide, m 3 / h;
К - коэффициент, учитывающий отношение эталонной плотности сыпучего полиакриламида, по которой настроено оборудование, к фактической плотности n-й партии сыпучего полиакриламида;K is a coefficient taking into account the ratio of the reference density of bulk polyacrylamide, according to which the equipment is configured, to the actual density of the nth batch of loose polyacrylamide; λ - величина среднеквадратичной погрешности определения экспериментального коэффициента, учитывающего соотношение производительности шнекового дозатора к частоте эл.двигателя ;λ is the value of the standard error of determining the experimental coefficient, taking into account the ratio of the performance of the screw batcher to the frequency of the electric motor;
Figure 00000034
- определяемый экспериментально коэффициент, учитывающий соотношение производительности шнекового дозатора к частоте эл. двигателя:
Figure 00000034
- experimentally determined coefficient, taking into account the ratio of the performance of the screw batcher to the frequency of electric. engine:
Figure 00000035
Figure 00000035
где
Figure 00000036
- расход сыпучего полиакриламида, м3;
Where
Figure 00000036
- flow rate of loose polyacrylamide, m 3 ;
t - время закачки сыпучего полиакриламида, ч;t is the injection time of bulk polyacrylamide, h;
Figure 00000037
Figure 00000037
где R - общий объем закачки раствора, м3;where R is the total injection volume of the solution, m 3 ; m - процентное содержание сыпучего полиакриламида в соответствии с планом работ.m is the percentage of bulk polyacrylamide in accordance with the work plan.
2. Установка для приготовления и закачки в скважину многокомпонентных технологических систем, содержащая первый шнековый дозатор для сыпучего полиакриламида, выход которого соединен с первым входом эжекторного смесителя, второй вход которого соединен с линией подачи воды, а выход со смесительной емкостью, выход которой связан с первым входом нагнетательного насоса, выход которого связан со скважиной, второй шнековый дозатор для сыпучих компонентов, например глинопорошка или древесной муки, выход которого связан со вторым эжекторным смесителем, выход которого связан со смесительной емкостью, емкость для сшивателя, выход которой через самостоятельный насос связан со вторым входом нагнетательного насоса, выход которого снабжен расходомером и манометром, отличающаяся тем, что электродвигатели нагнетательного насоса, насоса сшивателя первого и второго шнековых дозаторов снабжены преобразователями частоты, а первый и второй эжекторные смесители снабжены сменными соплами диаметром 4,5-8,0 мм для обеспечения производительности установки 150-250 м3/сут.2. Installation for the preparation and injection into the well of multicomponent technological systems, comprising a first screw feeder for bulk polyacrylamide, the output of which is connected to the first input of the ejector mixer, the second input of which is connected to the water supply line, and the output to the mixing tank, the output of which is connected to the first the inlet of the injection pump, the outlet of which is connected to the well, the second screw batcher for bulk components, such as clay powder or wood flour, the outlet of which is connected to the second ejector cm a carrier, the output of which is connected to the mixing tank, a capacity for the stapler, the output of which through an independent pump is connected to the second input of the discharge pump, the output of which is equipped with a flow meter and pressure gauge, characterized in that the electric motors of the discharge pump, the stapler pump of the first and second screw batchers are equipped with frequency converters and the first and second ejector mixers are equipped with replaceable nozzles with a diameter of 4.5-8.0 mm to ensure installation productivity of 150-250 m 3 / day.
RU2003108665/03A 2003-03-31 2003-03-31 Method for preparing and pumping into well multi-component technological systems and plant for realization of said method RU2250368C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108665/03A RU2250368C2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Method for preparing and pumping into well multi-component technological systems and plant for realization of said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108665/03A RU2250368C2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Method for preparing and pumping into well multi-component technological systems and plant for realization of said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003108665A RU2003108665A (en) 2004-09-27
RU2250368C2 true RU2250368C2 (en) 2005-04-20

Family

ID=35635135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003108665/03A RU2250368C2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Method for preparing and pumping into well multi-component technological systems and plant for realization of said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2250368C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586120C2 (en) * 2014-10-17 2016-06-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д, Шашина) Method and system for waterproofing works in well

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026168A (en) * 1989-04-18 1991-06-25 Halliburton Company Slurry mixing apparatus
RU2166132C2 (en) * 1995-12-28 2001-04-27 Эбара Корпорейшн Pump unit
RU2187620C2 (en) * 2000-08-14 2002-08-20 Нефтегазодобывающее управление "Альметьевнефть" ОАО "Татнефть" Method of water shut-off in porous-fractured oil reservoirs
RU25533U1 (en) * 2000-10-13 2002-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" INSTALLATION FOR PREPARATION AND PUMPING IN THE OIL WELL OF MULTICOMPONENT TECHNOLOGICAL SYSTEMS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026168A (en) * 1989-04-18 1991-06-25 Halliburton Company Slurry mixing apparatus
RU2166132C2 (en) * 1995-12-28 2001-04-27 Эбара Корпорейшн Pump unit
RU2187620C2 (en) * 2000-08-14 2002-08-20 Нефтегазодобывающее управление "Альметьевнефть" ОАО "Татнефть" Method of water shut-off in porous-fractured oil reservoirs
RU25533U1 (en) * 2000-10-13 2002-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" INSTALLATION FOR PREPARATION AND PUMPING IN THE OIL WELL OF MULTICOMPONENT TECHNOLOGICAL SYSTEMS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586120C2 (en) * 2014-10-17 2016-06-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д, Шашина) Method and system for waterproofing works in well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2400296C1 (en) Method of continuous cement mortar batch mixing
CA2511532A1 (en) Portable concrete plant dispensing system
EA007679B1 (en) Blending system
CN104652816B (en) A kind of microcomputer-recognized intelligent mud jacking system and operational approach thereof
CN215094563U (en) A kind of concrete production batching control device
US20070257392A1 (en) Apparatus and Method for Manufacturing Concrete
CA2249204C (en) Oil injection apparatus and method for polymer processing
US20030161211A1 (en) Control system and method for forming slurries
CN202318590U (en) Continuous stirring system for inorganic cementing materials
RU2250368C2 (en) Method for preparing and pumping into well multi-component technological systems and plant for realization of said method
RU2312301C1 (en) Device for preparation and loading of boreholes with mixed emulsion explosive
CN104772059B (en) A kind of shunt regulating lime milk dosing system
US10960367B1 (en) Powder inductions utilizing positive displacement twin screw pump technology
CN102837364B (en) Group pouring device for foaming concrete slurry and working method thereof
CN208035015U (en) A kind of filling in mine control system
AU2005300375A1 (en) System and method for forming a slurry
CA2611837C (en) Method and apparatus for continuous liquid stream blending
CN209835639U (en) Continuous automatic batching and mixing equipment for wood chips and phosphoric acid solution
CN115416161B (en) Spraying device and method
CN110560335A (en) Online mixing and feeding system
RU25533U1 (en) INSTALLATION FOR PREPARATION AND PUMPING IN THE OIL WELL OF MULTICOMPONENT TECHNOLOGICAL SYSTEMS
CN118422630A (en) Automatic sand distribution system for water tank test
ES2759357T3 (en) Mixing unit to mix materials and method to do it
CN213797373U (en) Device for adjusting viscosity and fluidity of cement slurry
RU2492919C1 (en) Gas mixer with electronic control

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050401