Пристрій для видобутку газу, розчиненого в рідині і у вмісних гірських породах, що контактують з природними покладами газу

1. Пристрій для видобутку газу, розчиненого в рідині і у вмісних гірських породах, що контактують з природними покладами газу, що включає експлуатаційну колону, якою обсаджена свердловина, постав насосно-компресорних труб, розташованих в експлуатаційній колоні з утворенням кільцевого простору, генератор і випромінювач хвиль, рідинний хвилевід, утворений рідиною, що заповнює трубний простір постава насосно-компресорних труб, і відбивач хвиль, виконаний із змінними кутами відбиття, при цьому в кільцевому просторі між насосно-компресорними трубами і експлуатаційною колоною встановлені відцентровий сепаратор і клапан, а експлуатаційна колона має перфоровані отвори. U 2 (19) 1 3 Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для видобутку газу, розчиненого в рідині та у вмісних гірських породах, що контактують з природними покладами газу, включає експлуатаційну колону, якою обсаджена свердловина, постав насосно-компресорних труб, розташованих в експлуатаційній колоні з утворенням кільцевого простору, генератор і випромінювач хвиль, рідинний хвилевід, утворений рідиною, що заповнює трубний простір постава насосно-компресорних труб, і відбивач хвиль, виконаний зі змінними кутами відбиття, при цьому в кільцевому просторі між насоснокомпресорними трубами і експлуатаційною колоною встановлені відцентровий сепаратор і клапан, а експлуатаційна колона має перфоровані отвори. При цьому відбивач хвиль розташований на нижньому торці постава насосно-компресорних труб з розрахунковим торцевим зазором. Крім того, генератор хвиль з випромінювачем розташований на гирлі свердловини або в зоні залягання газонасиченої рідини в залежності від глибини її залягання. Доцільно, коли рідинний хвилевід на гирлі свердловини під генератором хвиль і під випромінювачем хвиль містить відводи для збору і відводу вільного газу через сепаратор в накопичувальний колектор. При цьому перфоровані отвори експлуатаційної колони розташовані в зоні продуктивного газового горизонту і в зоні залягання газонасиченої рідини. Доцільно, коли перфоровані отвори мають розрахунковий розмір і профіль заглиблень в залежності від режиму узгодження хвильових опорів. Завдяки використанню генератора хвиль забезпечують генерування та передачу енергії хвиль заданої структури в зону залягання газонасиченої рідини. При цьому передача хвиль відбувається завдяки рідинному хвилеводу, утвореному рідиною, що заповнює трубний простір постава насоснокомпресорних труб, розташованих в експлуатаційній колоні свердловини. Завдяки використанню відбивача хвиль, виконаному зі змінними кутами відбиття, забезпечується відбиття хвиль під заданим кутом до горизонту, що дозволяє одночасно проводити дегазацію газонасиченої рідини і вмісних гірських порід на місці їх залягання. При цьому завдяки тому, що відбивач хвиль розташовують на нижньому торці постава насосно-компресорних труб з розрахунковим торцевим зазором хвилі від генератора хвиль по рідинному хвилеводу переміщуються вздовж осі свердловини до відбивача з осьовим напрямом вектора швидкості хвильового руху, а потім змінюють вектор швидкості хвильового руху відбиттям у заданому напрямі, який забезпечує напрям вектора випромінювання горизонтально або під кутами +  або  до горизонту. Завдяки цьому в охопленій хвилями зоні залягання газонасиченої рідини підвищується проникність у напрямку заданого вектора випромінювання і відбувається дегазація рідини, внаслідок якої в порах з'являється вільний газ. 62545 4 У залежності від глибини залягання газонасиченої рідини генератор хвиль з випромінювачем розташовують або на гирлі свердловини, або в зоні залягання газонасиченої рідини, завдяки чому досягається максимальна передача енергії хвилі в зону залягання газонасиченої рідини і забезпечується її дегазація, що дозволяє здійснювати промисловий видобуток розчиненого газу. Завдяки тому, що рідинний хвилевід на гирлі свердловини під генератором хвиль і під випромінювачем хвиль містить відводи для збору і відводу вільного газу здійснюється регулювання обсягу його видобутку, що забезпечує безперервність процесу видобутку газу та відведення його через сепаратор в накопичувальний колектор. Завдяки тому, що експлуатаційна колона має перфоровані отвори, розташовані в зоні продуктивного газового горизонту і в зоні залягання газонасиченої рідини, видобуток газу здійснюється одночасно з газонасиченої рідини і вмісних гірських порід, а також з продуктивного газового пласта. Крім того, перфоровані отвори мають розрахунковий розмір і профіль заглиблень, виконані в залежності від режиму узгодження хвильових опорів рідинного хвилеводу і хвилеводів в пласті в напрямку випромінювання хвиль, що забезпечує максимальну передачу енергії хвилі в масив. Суть корисної моделі пояснюється на кресленні, де на фіг. 1 представлено пристрій для видобутку газу, розчиненого в рідині та у вмісних гірських породах, що контактують з природними покладами газу. Пристрій для видобутку газу, розчиненого в рідині та у вмісних гірських породах, що контактують з природними покладами газу, включає експлуатаційну колону 1, якою обсаджена свердловина, розкриваються пласт корисних копалин 2 з одночасним розкриттям зони залягання газонасиченої рідини 3 і вмісних гірських порід, що контактують з природними покладами газу, постав насоснокомпресорних труб 4, розташованих в експлуатаційній колоні з утворенням кільцевого простору, генератор 5 з випромінювачем хвиль 6, встановлених, наприклад, на гирлі свердловини (див. фіг. 1) або в зоні залягання газонасиченої рідини (не показано), рідинний хвилевід 7, утворений рідиною, що заповнює трубний простір постава насосно-компресорних труб 4, і відбивач хвиль 8, виконаний з змінними кутами відбиття, що забезпечують напрямок вектора випромінювання 9 горизонтально або під кутами +  або -  до горизонту. Відбивач хвиль 8 закріплений на нижньому торці постава насосно-компресорних груб 4 з розрахунковим торцевим зазором. При цьому в кільцевому просторі між насосно-компресорними трубами 4 і експлуатаційною колоною 1 встановлено відцентровий сепаратор 10 і клапан 11, а експлуатаційна колона 1 має перфоровані отвори 12. Постав насосно-компресорних труб з'єднаний муфтами 13 і за саму верхню муфту підвішений на фланці 14 фонтанної арматури (фонтанна арматура умовно не показана). На верхньому фланці 15 постава насосно-компресорних труб 4 змонтований генератор хвиль 5 з випромінювачем хвиль 6. При цьому рідинний хвилевід 7 на гирлі свердло 5 вини під генератором хвиль 5 і під випромінювачем хвиль 6 містить відводи 16 для збору і відводу вільного газу через сепаратор 17 в накопичувальний колектор (не показано). Газові магістралі забезпечені засувками 18, а рідинна магістраль забезпечена засувками 19. Пристрій працює таким чином. Через засувки 18 з трубного простору постава насосно-компресорних труб 4 скидають газ і заводнюють внутрішню порожнину постава насоснокомпресорних труб до появи рідини на виході. Засувку 18 на виході газу з затрубного простору постава насосно-компресорних труб 4 закривають. Розрахунковий кут α напрямку вектора випромінювання хвиль 9 в зону залягання газонасиченої рідини З встановлюють при спуску става насоснокомпресорних труб 4 або дистанційно. Включають генератор хвиль 5 і хвилі по рідинному хвилеводу 7, утворенному стовпом рідини всередині постава насосно-компресорних труб 4, з осьовим напрямом вектора швидкості хвильового руху 20 переміщуються вздовж осі свердловини до відбивача 8, де відбиттям змінюють вектор швидкості хвильового руху середовища в колекторі 21 в заданому напрямку вектора випромінювання хвиль 9. Завдяки цьому в охопленій хвилями зоні залягання газонасиченої рідини підвищується проникність у напрямку заданого вектора випромінювання хвиль 9 і відбувається дегазація рідини, внаслідок якої в порах з'являється вільний газ. У напрямку заданого вектора випромінювання хвиль 9 відбувається насичення масиву вільним газом і його міграція. Якщо вектор випромінювання хвиль 9 спрямований горизонтально і під кутом -  в нижній півпростір масиву, міграція газу відбувається в напрямку до видобувної свердловини. Якщо вектор випромінювання хвиль 9 спрямований горизонтально і під кутом +  у верхній півпростір масиву, міграція газу відбувається у напрямку до лінії газоводяного контакту і далі в пласт корисних копалин 62545 6 2. Газ, що мігрував у напрямку до свердловини, накопичується в навколоскважинному просторі, витискає воду і, далі через перфораційні отвори 12 в експлуатаційній колоні 1, надходить на відцентровий сепаратор 10 і через клапан 11 відсепарований газ потрапляє в затрубний простір свердловини і скидається через газову засувку 18 в газозбірний колектор. За допомогою газової засувки 18 забезпечують необхідний тиск в затрубному просторі і розрахунковий режим відбору газу. З стовпа рідини в трубному просторі через відводи 16 безперервно скидають газ, який через сепаратор 17 відводиться в газозбірний колектор. Якщо рідина в зоні заляганнягазонасиченої рідини є високомінералізованою і являє собою рідку руду з розчиненими в ній солями корисних копалин, її видобувають через постав насоснокомпресорних труб 4 одночасно з видобутком розчиненого газу. При цьому проводять видобуток газу з затрубного простору постава насоснокомпресорних труб 4, а з трубного простору безперервно видобувають високомінералізовану рідину, з якої через відводи 16 з-під генератора 5 і випромінювача хвиль 6 здійснюють постійний відвід розчиненого газу, і направляють його через сепаратор 17 у газозбірний колектор. З видобутої мінералізованої рідини витягають розчинені солі корисних копалин збагаченням, а рідину знову закачують в той же водоносний пласт. Таким чином, технічне рішення, що заявляється, дозволяє здійснити промисловий видобуток газу, розчиненого в рідині та у вмісних гірських породах, що контактують з природними покладами газу на місці залягання, шляхом дегазації газонасичених структур спрямованим впливом хвиль і підвищити ефективність роботи пристрою при зниженні енерговитрат. Джерела інформації 1. А. П. Капустін "Дегазація рідин в ультразвуковому полі", - ЖТФ. 24, вип.6, 1008,1954. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 62545 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601