[go: up one dir, main page]

RU2850465C1 - Method for extracting liquid minerals prone to temperature phase transition - Google Patents

Method for extracting liquid minerals prone to temperature phase transition

Info

Publication number
RU2850465C1
RU2850465C1 RU2025113808A RU2025113808A RU2850465C1 RU 2850465 C1 RU2850465 C1 RU 2850465C1 RU 2025113808 A RU2025113808 A RU 2025113808A RU 2025113808 A RU2025113808 A RU 2025113808A RU 2850465 C1 RU2850465 C1 RU 2850465C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
brine
tubing
temperature
formation
Prior art date
Application number
RU2025113808A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Гелиевич Вахромеев
Сергей Александрович Сверкунов
Орианда Александровна Брагина
Александр Александрович Келиберда
Денис Олегович Мамаков
Михаил Борисович Кукс
Максим Алексеевич Лисицин
Максим Сергеевич Пуляевский
Сергей Владимирович Алексеев
Анастасия Валерьевна Сергеева
Мария Александровна Данилова
Сергей Алексеевич Лазаренко
Алексей Владимирович Кирюхин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ИЗК СО РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ИЗК СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ИЗК СО РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU2850465C1 publication Critical patent/RU2850465C1/en

Links

Abstract

FIELD: mineral extraction.
SUBSTANCE: invention relates to a method for extracting a liquid mineral that is prone to temperature phase transition. The method includes lowering a thermally insulated lift column into a well, pumping into the well and heating the lift column with a heat transfer fluid. Next, the flow from the formation is called up by feeding the fluid into the already heated lift column. The wellhead piping must also have a diameter equal to that of the lift column and must be capable of being connected via at least two parallel, independent fitting batteries and must be kept at a constant temperature of not less than 40 degrees Celsius. When the well is shut down, a heat transfer fluid preheated to 40-50 degrees Celsius is pumped into the pipe space for absorption into the formation. Next, direct circulation is performed through the pipe space with the heat carrier entering the intercolumn space between the lift column and the production casing until the fluid residues are completely washed out of the well.
EFFECT: increased efficiency of well development and the possibility of producing strong brines without the risk of salting the lift column and wellhead equipment.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к скважинным способам добычи запасов жидких полезных ископаемых, склонных к температурным фазовым переходам, в частности концентрированных рассолов, в редкометалльной литий- и бромдобывающей промышленности. Обеспечивает предупреждение кристаллизации солей из пересыщенных природных рассолов при добыче их из скважины.The invention relates to borehole methods for extracting liquid mineral reserves susceptible to temperature phase transitions, particularly concentrated brines, in the rare metal lithium and bromine mining industry. It prevents salt crystallization from supersaturated natural brines during well extraction.

Концентрированные природные рассолы, в составе которых промышленные концентрации лития, рубидия, брома, насыщающие глубокозалегающие продуктивные пласты и перемещающиеся в процессе скважинной добычи от забоя к устью скважины, вскрывающей в геологическом разрезе интервалы многолетнемерзлых или низкотемпературных пород, переохлаждаются и претерпевают температурный фазовый переход, следствием которого является загрязнение скважинного оборудования твердыми образованиями, частичное или полное закупоривание колонного пространства выпадающими солями, и снижение или полное прекращение выхода природного рассола из скважины. Выпадение солей в колонне и формирующиеся соляные пробки не позволяют произвести скважинную добычу рассолов в постоянном режиме работы скважины, продуктивного пласта.Concentrated natural brines, containing industrial concentrations of lithium, rubidium, and bromine, saturate deep productive formations and migrate during well production from the wellhead to the wellhead, penetrating permafrost or low-temperature rock intervals in the geological section. These brines become supercooled and undergo a temperature phase transition, resulting in contamination of the well equipment with solids, partial or complete blockage of the wellbore column by precipitating salts, and a reduction or complete cessation of natural brine flow from the wellbore. Salt precipitation in the column and the resulting salt plugs prevent continuous brine production from the wellbore and productive formation.

На фиг. 1 показана схема фазовых отношений в тройной системе CaCl2 - MgCl2 - Н2О, в температурных диапазонах от -35 до 0°С (I),от 0 до 20°С (II), от 20 до 30°С (III), от 30 до 40°С (IV), от 40 до 55°С (V), от 55 до 100°С (VI); где 1 - растворение/плавление гидратов хлорида кальция, 2 - растворение тахгидрита, 3 - растворение/плавление гидратов хлорида магния, 4 - область жидкости, 5 - лед в контакте с растворами хлоридов, 6 - линия, отделяющая область жидкого раствора от областей двухфазных равновесий, треугольник состава масштабирован.Fig. 1 shows a diagram of phase relations in the ternary system CaCl 2 - MgCl 2 - H 2 O, in the temperature ranges from -35 to 0 °C (I), from 0 to 20 °C (II), from 20 to 30 °C (III), from 30 to 40 °C (IV), from 40 to 55 °C (V), from 55 to 100 °C (VI); where 1 is the dissolution/melting of calcium chloride hydrates, 2 is the dissolution of tachhydrite, 3 is the dissolution/melting of magnesium chloride hydrates, 4 is the liquid region, 5 is ice in contact with chloride solutions, 6 is the line separating the liquid solution region from the regions of two-phase equilibria, the composition triangle is scaled.

Известен способ добычи жидкого полезного ископаемого, склонного к температурному фазовому переходу (патент РФ №2229587, Е21В 43/00 (2000.01), опубл.: 27.05.2004), по которому для защиты эксплуатационной колоны от твердых образований, оседающих на ней из добываемого жидкого полезного ископаемого в процессе его перемещения из продуктивного пласта к устью скважины, перед спуском эксплуатационной колонны в скважине посредством гидроразрыва формируют зону поглощения, вскрывают продуктивный пласт и в процессе освоения осуществляют термостатирование за счет прокачки теплоносителя по межколонному пространству в зону поглощения.A method is known for extracting a liquid mineral resource prone to a temperature phase transition (RU Patent No. 2229587, E21B 43/00 (2000.01), published on 27.05.2004), according to which, in order to protect the production casing from solid formations settling on it from the extracted liquid mineral resource during its movement from the productive formation to the wellhead, before lowering the production casing into the well, an absorption zone is formed by means of hydraulic fracturing, the productive formation is opened, and during the development process, thermostatting is carried out by pumping a coolant through the inter-column space into the absorption zone.

Способ обеспечивает поддержание температуры промышленных литиеносных рассолов, транспортируемых по лифтовым трубам от забоя на поверхность, выше температуры начала кристаллизации солей. Критическая температура начала кристаллизации солей из рассола составляет 25°С.The method maintains the temperature of industrial lithium-bearing brines transported through elevator pipes from the face to the surface above the onset of salt crystallization. The critical temperature for the onset of salt crystallization from brine is 25°C.

Недостатком способа является возможное снижение приемистости зоны поглощения в процессе эксплуатации, и в этом случае - отсутствие возможности дать циркуляцию через заколонное пространство, по которому на поверхность поднимается поток промышленных литиеносных рассолов (рапы), а также невозможность одновременной добычи газа, газоконденсата и промышленных литиеносных рассолов - рапы.The disadvantage of this method is the possible reduction in the absorption zone intake capacity during operation, and in this case, the inability to provide circulation through the annular space through which the flow of industrial lithium-bearing brines (brine) rises to the surface, as well as the impossibility of simultaneously producing gas, gas condensate and industrial lithium-bearing brines - brine.

Известен способ снижения теплообмена в скважине при разработке многопластового месторождения (патент РФ №2591325, Е21В 36/00 (2006.01), Е21В 37/00 (2006.01), F04D 13/10 (2006.01), F04F 5/14 (2006.01), опубл.: 20.07.2016), состоящий в эффекте термостатирования за счет создания вакуума за эксплуатационной колонной путем включения в устьевую обвязку струйного насоса, работающего за счет пластового флюида.A method is known for reducing heat exchange in a well during the development of a multi-layer field (RU Patent No. 2591325, E21B 36/00 (2006.01), E21B 37/00 (2006.01), F04D 13/10 (2006.01), F04F 5/14 (2006.01), published: 20.07.2016), consisting of a thermostatting effect due to the creation of a vacuum behind the production string by including a jet pump in the wellhead piping, which operates due to the formation fluid.

К недостаткам данного способа можно отнести необходимую периодическую замену струйного насоса вследствие его эрозионного износа, а также большой перепад давления на самом насосе, что может привести к охлаждению пластового флюида непосредственно в устьевом оборудовании и выпадению твердого осадка.The disadvantages of this method include the necessary periodic replacement of the jet pump due to its erosive wear, as well as a large pressure drop across the pump itself, which can lead to cooling of the formation fluid directly in the wellhead equipment and the precipitation of solid sediment.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ скважинной добычи жидкого полезного ископаемого, склонного к температурному фазовому переходу (патент РФ №2361067, Е21В 43/00 (2006.01), Е21В 37/00 (2006.01), опубл.: 10.07.2009), по которому осуществляется прокачка горячего теплоносителя по замкнутой циркуляционной системе, сформированной посредством размещения дополнительной подвесной технологической колонны между кондуктором и эксплуатационной колонной, соединяющей по принципу сообщающихся сосудов через устьевую обвязку затрубное и внутреннее пространство подвесной технологической колонны и наземное емкостное и насосное оборудование.The closest in technical essence and the achieved result is the method of borehole extraction of a liquid mineral prone to a temperature phase transition (RU Patent No. 2361067, E21B 43/00 (2006.01), E21B 37/00 (2006.01), published: 10.07.2009), according to which the hot coolant is pumped through a closed circulation system formed by placing an additional suspended process column between the conductor and the production column, connecting, according to the principle of communicating vessels through the wellhead piping, the annular and internal space of the suspended process column and the ground-based tank and pumping equipment.

Недостатком способа являются усложнение конструкции скважины и обвязки устья за счет дополнительной обсадной колонны большого диаметра (существенно влияет на стоимость строительства скважины), и низкий КПД прогрева лифтовой колонны, так как существует достаточное количество «тепловых экранов», и прогрев теплоносителем ведется сначала эксплуатационной колонны, которая в свою очередь прогревает достаточно большой объем жидкости между эксплуатационной колонной и лифтовой колонной, и уже потом прогревается сама лифтовая колонна и непосредственно флюид в ней. Как показала практика, недостаточный прогрев флюида может приводить к кристаллизации солей из природных рассолов, что приводит к засаливанию лифтовой колонны и устьевой обвязки.The disadvantages of this method include the complication of the wellbore design and wellhead casing due to the need for an additional large-diameter casing (which significantly impacts well construction costs), and the low efficiency of heating the wellbore casing. This is due to the presence of a significant number of "heat shields," and the heat transfer fluid first heats the production casing, which in turn heats a fairly large volume of fluid between the production casing and the wellbore casing. Only then does the wellbore casing itself and the fluid within it heat up. Experience has shown that insufficient fluid heating can lead to the crystallization of salts from natural brines, leading to fouling of the wellbore casing and wellhead casing.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа (последовательности операций) в цикле освоения скважины путем максимального сохранения естественного прогрева лифтовой колонны с целью повышения эффективности добычи пластовых флюидов из высоконапорных пластов, насыщенных крепкими рассолами, без образования кристаллов солей в лифтовой колонне и устьевой обвязке через снижение теплопотерь.The objective of the proposed invention is to develop a method (sequence of operations) in the well development cycle by maximizing the preservation of natural heating of the lift column in order to increase the efficiency of production of formation fluids from high-pressure formations saturated with strong brines, without the formation of salt crystals in the lift column and wellhead piping by reducing heat loss.

Технический результат - повышение эффективности освоения скважин и возможность добычи крепких рассолов без рисков «засаливания» лифтовой колонны и устьевой обвязки.The technical result is increased efficiency of well development and the ability to extract strong brines without the risk of "salting" the elevator column and wellhead casing.

Технический результат достигается предлагаемым способом добычи жидкого полезного ископаемого, склонного к температурному фазовому переходу, включающим защиту лифтовой колонны добывающей скважины от твердых образований, оседающих на стенках колонны из добываемого полезного ископаемого в процессе его перемещения от продуктивного пласта к устью скважины термостатированием колонны в интервале геологического разреза с низкими (ниже 35°С) температурами, в интервале вероятного фазового перехода. Данный способ отличается тем, что перед освоением скважины изучают минеральный состав рассола с построением графиков зависимости температуры кристаллизации солей из рассола от плотности и от минерализации. Также данный способ отличается тем, что в цикле освоения скважины в качестве лифтовой колонны используются термоизолированные насосно-компрессорные трубы. Перед запуском скважины в добычу через термоизолированные насосно-компрессорные трубы осуществляется подача нагретого до 50-60 градусов Цельсия теплоносителя в лифтовую колонну с выходом его в межколонное пространство между лифтовой колонной и эксплуатационной обсадной колонной с последующим зацикливанием в системе закачки теплоносителя. Тем самым осуществляют эффективный прогрев лифтовой колонны перед запуском в эксплуатацию. Затем после прогрева лифтовой колонны циркуляцию теплоносителя останавливают. Далее выполняют вызов притока из пласта с подачей флюида в уже прогретую лифтовую колонну. Устьевая обвязка также должна быть равнопроходного диаметра, равного диаметру лифтовой колонны, и должна иметь возможность для штудирования через как минимум две параллельные независимые друг от друга штуцерные батареи, а также должна находиться в условиях постоянного прогрева не ниже 40 градусов Цельсия.The technical result is achieved by the proposed method for extracting a liquid mineral prone to temperature phase transition. This method includes protecting the wellbore tubing from solids deposited on the tubing walls during the mineral's movement from the productive formation to the wellhead by thermostatting the tubing within a geological section with low temperatures (below 35°C), within the range of probable phase transition. This method is distinguished by studying the brine's mineral composition before well completion, plotting the dependence of brine salt crystallization temperature on density and mineralization. This method is also distinguished by using thermally insulated tubing as the tubing during well completion. Before putting the well into production, a heat transfer fluid heated to 50-60 degrees Celsius is injected through thermally insulated tubing into the tubing string, exiting into the annular space between the tubing string and the production casing, and subsequently circulating in the heat transfer injection system. This effectively warms up the tubing string before putting it into production. Once the tubing string has warmed up, circulation of the heat transfer fluid is stopped. Inflow from the formation is then stimulated by injecting fluid into the already heated tubing string. The wellhead assembly must also have a diameter equal to the tubing string diameter and be capable of being choke-tested through at least two parallel, independent choke banks. It must also be maintained at a constant temperature of at least 40 degrees Celsius.

На постоянной основе замеряют температуру рассола, выходящего из скважины, и при приближении температуры рассола к температуре кристаллизации согласно ранее построенным графикам, а также при остановках работы скважины, выполняют прокачивание светлой жидкости - рассола из рапонакопителя, предварительно прогретой до 40-50 градусов Цельсия в трубное пространство на поглощение в пласт.The temperature of the brine exiting the well is measured on a continuous basis, and when the brine temperature approaches the crystallization temperature according to previously constructed graphs, as well as when the well operation is stopped, a light liquid is pumped - brine from the brine accumulator, preheated to 40-50 degrees Celsius, into the tubular space for absorption into the formation.

Рассол из рапонакопителя стабилен, поскольку теряет часть природных солей за счет высаливания в связи с изменением термобарических условий на устье скважины относительно пластовых условий.The brine from the brine accumulator is stable because it loses some of its natural salts due to salting out due to changes in the thermobaric conditions at the wellhead relative to the reservoir conditions.

Основное преимущество заявляемого способа - это минимизация расходования энергии на прогрев лифта только в наиболее ответственные моменты при запуске скважины в добычу и при ее остановке.The main advantage of the proposed method is the minimization of energy consumption for heating the elevator only at the most critical moments when starting the well for production and when it is stopped.

Все операции в призабойной зоне пласта и операции со скважиной (замещение прогретого до 40-50 градусов Цельсия рассола на тяжелый буровой раствор, глушение скважины с аномально высоким пластовым давлением (АВПД), перевод скважины на буровой раствор с меньшей плотностью) ведут с обязательным размещением в призабойной зоне пласта (ПЗП) и нижней (100 м части ствола скважины горячей (не ниже 40°С светлой жидкости - природного рассола (после его стабилизации, т.е. сброса определенного количества солей в котловане при охлаждении).All operations in the bottomhole formation zone and well operations (replacing brine heated to 40-50 degrees Celsius with heavy drilling mud, killing a well with abnormally high formation pressure (AHFP), switching the well to a drilling mud with a lower density) are carried out with the mandatory placement of a hot (not lower than 40°C) light liquid - natural brine (after its stabilization, i.e., the discharge of a certain amount of salts into the pit during cooling) in the bottomhole formation zone (BZZ) and the lower (100 m) part of the wellbore.

Выбранные для освоения АВПД-пласты (пласты с аномально высоким пластовым давлением), насыщенные крепкими рассолами, являются суперколлекторами с градиентами пластового давления 2,42 МПа на 10 м и более и проницаемостью в единицы Дарси (1000 мДарси и более). При этом данные пласты отличаются высокими значениями приемистости при репрессии от 1 кгс\см2 над пластовым давлением. Данный эффект позволяет проводить манипуляции по остановке скважины и обратной закачке предварительно разогретой светлой жидкости (например, рассола из рапонакопителя). После отдавки флюида в призабойную зону пласта возможно проведение прямой циркуляции через трубное пространство и выход теплоносителя в межколонное пространство между лифтовой колонной и эксплуатационной обсадной колонной до полного вымыва остатков флюида из скважины.The anomalously high formation pressure (AHFP) formations selected for development, saturated with strong brines, are superreservoirs with formation pressure gradients of 2.42 MPa over 10 m or more and permeabilities in Darcy units (1000 mD or more). These formations are also characterized by high injectivity values under overbalance of 1 kgf/ cm2 above formation pressure. This effect allows for well shut-in and reinjection of preheated clear fluid (e.g., brine from a brine reservoir). After fluid is released into the near-wellbore zone, direct circulation through the tubing space is possible, with the coolant exiting into the annular space between the tubing string and the production casing until the remaining fluid is completely flushed from the well.

В случае снижения дебита потока концентрированного рассола производят периодические (1 раз в 12, 24 или 36 часов) закачки разогретой пресной технической воды температурой свыше 50 градусов Цельсия (также допускается совместное использование пара и разогретой технической воды) в лифтовую колонну с продавкой в призабойную зону пласта.In case of a decrease in the flow rate of concentrated brine, heated fresh process water with a temperature above 50 degrees Celsius is periodically (once every 12, 24 or 36 hours) injected into the elevator column with a pressure drop into the bottomhole formation zone (it is also permissible to use steam and heated process water together).

Возможно применение соляно-кислотных ванн и большеобъемных кислотных обработок с вымывом продуктов реакции пресной технической водой. Пример осуществления изобретения.Hydrochloric acid baths and large-volume acid treatments with flushing of reaction products with fresh process water are possible. An example of the invention.

В качестве примера показаны типичные условия при вскрытии бурением локальных пластов, насыщенных крепкими рассолами, с аномально-высоким пластовым давлением и высокими фильтрационно-емкостными свойствами на одном из нефтегазоконденсатных месторождений Лено-Тунгусской гидроминерально-нефтегазоносной провинции.As an example, typical conditions are shown when drilling into local layers saturated with strong brines, with abnormally high formation pressure and high filtration-capacity properties at one of the oil and gas condensate fields of the Lena-Tunguska hydromineral-oil and gas province.

Глубина спуска эксплуатационной обсадной колонны 178 мм - 1890 м.The depth of lowering the production casing string is 178 mm - 1890 m.

Далее открытый ствол 1890-1920 м диаметром 152,4 ммNext is an open shaft 1890-1920 m with a diameter of 152.4 mm

Глубина высоконапорного рапонасыщенного пласта - 1900-1920 м.The depth of the high-pressure brine-saturated formation is 1900-1920 m.

Давление в высоконапорном рапогазонасыщенном пласте - 47,7 МПа (градиент пластового давления 2,511 МПа на 10 м).The pressure in the high-pressure gas-saturated formation is 47.7 MPa (formation pressure gradient is 2.511 MPa per 10 m).

Дебит высокопроницаемого рапонасыщенного пласта с АВПД до 7000 м3/сут при депрессии до 12 МПа.The flow rate of a highly permeable brine-saturated formation with abnormally high pressure is up to 7000 m3 /day with a depression of up to 12 MPa.

Плотность крепкого рассола - до 1470 кг/м3.The density of strong brine is up to 1470 kg/ m3 .

Перед освоением скважины изучили минеральный состав рассола с построением двух графиков - графика зависимости температуры кристаллизации солей из рассола от плотности и графика зависимости температуры кристаллизации солей из рассола от минерализации (фиг. 2, 3). На фиг. 2 представлена зависимость температуры начала выпадения солей из рассола (температура кристаллизации) от плотности, где по оси абсцисс - плотность, г/л, по оси ординат - температура кристаллизации,°С. На фиг. 3 представлена зависимость температуры начала выпадения солей из рассола (температура кристаллизации) от минерализации, где по оси абсцисс - минерализация, г/л, по оси ординат - температура кристаллизации, °С.Before well development, the mineral composition of the brine was studied and two graphs were plotted: a graph of the dependence of the crystallization temperature of salts from brine on density and a graph of the dependence of the crystallization temperature of salts from brine on mineralization (Figs. 2, 3). Fig. 2 shows the dependence of the temperature of the onset of salt precipitation from brine (crystallization temperature) on density, where the abscissa axis is density, g/l, and the ordinate axis is crystallization temperature, °C. Fig. 3 shows the dependence of the temperature of the onset of salt precipitation from brine (crystallization temperature) on mineralization, where the abscissa axis is mineralization, g/l, and the ordinate axis is crystallization temperature, °C.

При освоении выполнили спуск термоизолированной лифтовой колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 73 мм с толщиной стенки 5,5 мм (наружный диаметр муфты 89 мм) в скважину на глубину 1870 м. Термоизолированные НКТ могут использоваться согласно патенту РФ №2719863. Внутреннее пространство НКТ 73 мм обвязывали на устьевую обвязку для добычи крепких рассолов. Далее осуществляли подачу нагретого до 50-60 градусов Цельсия теплоносителя в трубное пространство лифтовой колонны с выходом его в межколонное пространство между лифтовой колонной и эксплуатационной обсадной колонной (ОК) 178 мм с последующим зацикливанием в системе закачки теплоносителя. Затем после прогрева лифтовой колонны циркуляцию теплоносителя остановили. Далее выполнили вызов притока из пласта (путем замещения скважины на прогретый до 50-60 градусов Цельсия рассол CaCl2 плотностью 1,25 г/см3 с дальнейшим сбросом избыточного давления и открытием трубного пространства с созданием естественной депрессии на пласт) с выходом флюида из пласта в уже прогретую лифтовую колонну, при этом устьевая обвязка также была выбрана равнопроходного диаметра, равного диаметру лифтовой колонны, и находилась в условиях постоянного прогрева не ниже 40 градусов Цельсия.During development, a thermally insulated tubing string (TIS) of 73 mm diameter with a wall thickness of 5.5 mm (with an 89 mm outer diameter coupling) was lowered into the well to a depth of 1,870 m. Insulated tubing can be used in accordance with Russian Patent No. 2719863. The interior of the 73 mm TIS was tied to a wellhead assembly for the extraction of strong brines. Next, a coolant heated to 50-60 degrees Celsius was injected into the tubing space of the TIS, exiting into the annular space between the TIS and the 178 mm production casing (PC), where it was then cycled through the coolant injection system. After the TIS had warmed up, circulation of the coolant was stopped. Next, an influx from the formation was stimulated (by replacing the well with a CaCl2 brine with a density of 1.25 g/ cm3 heated to 50-60 degrees Celsius, followed by a release of excess pressure and opening the tubular space to create a natural depression on the formation) with the fluid exiting the formation into the already heated elevator column, while the wellhead casing was also selected with an equal diameter equal to the diameter of the elevator column, and was kept under conditions of constant heating of at least 40 degrees Celsius.

Далее на постоянной основе замеряли температуру выходящего рассола из скважины, в свою очередь, при приближении температуры рассола к температуре кристаллизации согласно ранее построенной зависимости (например, при плотности рассола 1,42 г/см3 при приближении температуры выходящего из скважины рассола на устье к 25 градусам Цельсия, согласно фиг. 2), а также при остановках работы скважины, выполняли прокачивание светлой жидкости - рассола из рапонакопителя, предварительно прогретой до 50-60 градусов Цельсия в трубное пространство на поглощение в пласт для оттеснения потенциально опасного в части солеотложений флюида из лифта и ствола скважины. После отдавки флюида в призабойную зону пласта проводили прямую циркуляцию через трубное пространство с выходом теплоносителя в межколонное пространство между лифтовой колонной и эксплуатационной обсадной колонной до полного вымыва остатков флюида из скважины.Next, the temperature of the brine exiting the well was measured on a continuous basis. In turn, when the brine temperature approached the crystallization temperature according to the previously constructed dependence (for example, at a brine density of 1.42 g/ cm3, when the temperature of the brine exiting the well at the wellhead approached 25 degrees Celsius, according to Fig. 2), as well as during well shutdowns, a light liquid (brine from the brine accumulator, preheated to 50-60 degrees Celsius) was pumped into the tubing space for absorption into the formation to displace the potentially hazardous fluid (in terms of scale deposits) from the lift and wellbore. After the fluid was forced into the bottomhole zone of the formation, direct circulation was carried out through the tubing space with the coolant exiting into the annular space between the lift string and the production casing until the remaining fluid was completely washed out of the well.

В случаях снижения дебита потока концентрированного рассола производили периодические (вначале 1 раз в 12 часов, затем 1 раз в 24 часа, затем 1 раз в 36 часов) закачки разогретой пресной технической воды температурой свыше 50 градусов Цельсия. Также испробовали совместное использование пара и разогретой технической воды, закачивая смесь пара и воды в лифтовую колонну с продавкой в призабойную зону пласта. Во всех этих экспериментах необходимый результат был успешно получен.In cases where the concentrated brine flow rate decreased, heated fresh process water at a temperature above 50 degrees Celsius was injected periodically (initially every 12 hours, then every 24 hours, and then every 36 hours). A combined use of steam and heated process water was also tested, injecting a mixture of steam and water into the wellbore casing and forcing it into the near-wellbore zone. All these experiments successfully achieved the desired results.

Claims (1)

Способ добычи жидкого полезного ископаемого, склонного к температурному фазовому переходу, включающий защиту лифтовой колонны добывающей скважины от твердых образований, оседающих на стенках колонны из добываемого полезного ископаемого в процессе его перемещения от продуктивного пласта к устью скважины термостатированием колонны в интервале геологического разреза с температурами ниже 35 градусов Цельсия, в интервале вероятного фазового перехода, отличающийся тем, что перед освоением скважины изучают минеральный состав рассола и строят графики зависимости температуры кристаллизации солей из рассола от плотности и от минерализации, в дальнейшем в цикле освоения скважины в качестве лифтовой колонны используют термоизолированные насосно-компрессорные трубы, при этом перед запуском скважины в добычу через термоизолированные насосно-компрессорные трубы осуществляют подачу нагретого до 50-60 градусов Цельсия теплоносителя в лифтовую колонну с выходом его в межколонное пространство между лифтовой колонной и эксплуатационной обсадной колонной с последующим зацикливанием в системе закачки теплоносителя, затем после прогрева лифтовой колонны циркуляцию теплоносителя останавливают, далее выполняют вызов притока из пласта с подачей флюида в уже прогретую лифтовую колонну, при этом используют устьевую обвязку равнопроходного диаметра, равного диаметру лифтовой колонны, и имеющую возможность для штуцирования через как минимум две параллельные независимые друг от друга штуцерные батареи, поддерживают устьевую обвязку в условиях постоянного прогрева не ниже 40 градусов Цельсия, далее на постоянной основе замеряют температуру рассола, выходящего из скважины, и при приближении температуры рассола к температуре кристаллизации согласно ранее построенным графикам, а также при остановках работы скважины выполняют прокачивание светлой жидкости - рассола из рапонакопителя, предварительно прогретой до температуры 50-60 градусов Цельсия, в трубное пространство на поглощение в пласт, далее выполняют прямую циркуляции через трубное пространство с выходом теплоносителя в межколонное пространство между лифтовой колонной и эксплуатационной обсадной колонной до полного вымыва остатков флюида из скважины, при этом при снижении дебита потока концентрированного рассола производят 1 раз в 12 часов, или 1 раз в 24 часа, или 1 раз в 36 часов закачки разогретой пресной технической воды температурой 50-60 градусов Цельсия либо совместно пара и разогретой пресной технической воды в лифтовую колонну с продавкой в призабойную зону пласта.A method for extracting a liquid mineral prone to a temperature phase transition, including protecting the wellbore tubing from solid formations deposited on the walls of the tubing from the mineral being extracted during its movement from the productive formation to the wellhead by thermostatting the tubing in an interval of a geological section with temperatures below 35 degrees Celsius, in the interval of a probable phase transition, characterized in that before well development, the mineral composition of the brine is studied and graphs are constructed of the dependence of the crystallization temperature of salts from the brine on the density and on mineralization, subsequently in the well development cycle, thermally insulated tubing is used as the tubing, and before the well is put into production, a coolant heated to 50-60 degrees Celsius is supplied through the thermally insulated tubing into the tubing with its outlet into the annular space between the tubing and the production casing column with subsequent cycling in the coolant injection system, then after heating the lifting column, the circulation of the coolant is stopped, then an influx from the formation is called up by feeding fluid into the already heated lifting column, while using a wellhead piping of an equal diameter equal to the diameter of the lifting column, and having the ability to choke through at least two parallel choke batteries independent of each other, maintain the wellhead piping under conditions of constant heating of at least 40 degrees Celsius, then continuously measure the temperature of the brine coming out of the well, and when the brine temperature approaches the crystallization temperature according to previously constructed graphs, and also when stopping the well operation, pump a light liquid - brine from the brine accumulator, preheated to a temperature of 50-60 degrees Celsius, into the tube space for absorption into the formation, then perform direct circulation through the tube space with the outlet of the coolant in the annular space between the lifting column and the production casing until the remaining fluid is completely washed out of the well, while when the flow rate of the concentrated brine stream decreases, heated fresh process water with a temperature of 50-60 degrees Celsius or a combination of steam and heated fresh process water is injected into the lifting column with squeezing into the bottomhole formation zone once every 12 hours, or once every 24 hours, or once every 36 hours.
RU2025113808A 2025-05-22 Method for extracting liquid minerals prone to temperature phase transition RU2850465C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2850465C1 true RU2850465C1 (en) 2025-11-12

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2071554C1 (en) * 1991-03-11 1997-01-10 Маратон Ойл Компани Method for recovery of liquid hydrocarbons (versions)
RU2229587C2 (en) * 2002-01-09 2004-05-27 Вахромеев Андрей Гелиевич Method for extracting liquid mineral inclined to temperature phase transition
RU2361067C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Андрей Гелиевич Вахромеев Method of well production of liquid mineral susceptible to temperature phase transition
US8281861B2 (en) * 2008-10-13 2012-10-09 Shell Oil Company Circulated heated transfer fluid heating of subsurface hydrocarbon formations
RU2591325C9 (en) * 2015-05-29 2016-09-10 Публичное акционерное общество "Газпром" Method for reduction of heat exchange in the well at development of multilayer deposit
US9670761B2 (en) * 2012-03-21 2017-06-06 Future Energy, Llc Methods and systems for downhole thermal energy for vertical wellbores
US20170247994A1 (en) * 2014-10-08 2017-08-31 Gtherm Energy, Inc. Thermally Assisted Oil Production Wells

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2071554C1 (en) * 1991-03-11 1997-01-10 Маратон Ойл Компани Method for recovery of liquid hydrocarbons (versions)
RU2229587C2 (en) * 2002-01-09 2004-05-27 Вахромеев Андрей Гелиевич Method for extracting liquid mineral inclined to temperature phase transition
RU2361067C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Андрей Гелиевич Вахромеев Method of well production of liquid mineral susceptible to temperature phase transition
US8281861B2 (en) * 2008-10-13 2012-10-09 Shell Oil Company Circulated heated transfer fluid heating of subsurface hydrocarbon formations
US9670761B2 (en) * 2012-03-21 2017-06-06 Future Energy, Llc Methods and systems for downhole thermal energy for vertical wellbores
US20170247994A1 (en) * 2014-10-08 2017-08-31 Gtherm Energy, Inc. Thermally Assisted Oil Production Wells
RU2591325C9 (en) * 2015-05-29 2016-09-10 Публичное акционерное общество "Газпром" Method for reduction of heat exchange in the well at development of multilayer deposit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
He et al. Fracturing with carbon dioxide: Application status and development trend
CN110809662B (en) Improving the flow conductivity of acid cracks
US4988389A (en) Exploitation method for reservoirs containing hydrogen sulphide
SU1082332A3 (en) Method for working oil deposits
US4330037A (en) Well treating process for chemically heating and modifying a subterranean reservoir
US4078610A (en) Low friction loss method for fracturing a subterranean geothermal earth formation
Crawford et al. Carbon dioxide-a multipurpose additive for effective well stimulation
CA3187319A1 (en) System, method, and composition for geothermal heat harvest
WO2003029612A1 (en) Method for the recovery of hydrocarbons from hydrates
CN104500012A (en) A SAGD start-up method for heterogeneous heavy oil reservoirs with interbeds
US4454918A (en) Thermally stimulating mechanically-lifted well production
RU2102589C1 (en) Method for thermochemical treatment of bottom-hole zone of bed and well
US3379250A (en) Thermally controlling fracturing
RU2168619C1 (en) Method of heat treatment of bottom-hole zone of oil-gas well
RU2850465C1 (en) Method for extracting liquid minerals prone to temperature phase transition
CN114482896A (en) Optimization method of plugging removal method for oil-water well
US3664424A (en) Method for insulating a well
RU2840848C1 (en) Method for production of hard-to-recover liquid minerals prone to temperature phase transition
RU2535765C1 (en) Treatment method of bottomhole zone
CN116265704B (en) Oil well oil increasing method for down-the-mine reservoir and application
RU2633930C1 (en) Recovery method of high-viscosity oil deposit by steam cyclic effect
RU2740884C1 (en) Method for simultaneous production of fluids prone to temperature phase transition
CN114607337A (en) Liquid nitrogen-water composite fracturing method for coal-bed gas well
RU2525244C1 (en) Method of decreasing oil producing well watering
Huntoon Completion Practices in Deep Sour Tuscaloosa Wells