Модуль отключения нижнего насоса

Использование: заявляемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к средствам, обеспечивающим замер дебита каждого продуктивного пласта, при одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение качества проведения замеров объема жидкости по каждому эксплуатирующему объекту за счет модуля отключения нижнего насоса, работающего на переменном токе, достигая тем самым, надежной работы модуля, увеличения срока службы муфты и стабильности в работе всей системы отключения. Поставленная задача решается за счет того, что заявленное устройство для отключения нижнего насоса при одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины, содержит муфту с зубчатым сцеплением и валы для передачи крутящего момента от электродвигателя к насосу, корпус модуля и кабельную муфту. Муфта с зубчатым сцеплением работает на переменном токе и в масляной среде при больших температурах и при этом не теряет своих свойств. За счет этого достигается цель надежной и долговечной работы модуля отключения нижнего насоса.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к средствам, обеспечивающим замер дебита каждого продуктивного пласта, при одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины.

Известно скважинное устройство для регулирования расхода потока из пласта в ствол скважины, содержащее клапанный элемент, выполненный с возможностью перемещения для регулирования потока при нахождении в стволе скважины, линию подачи рабочей текучей среды под давлением для перемещения клапанного элемента, скважинный датчик, связанный с линией подачи рабочей текучей среды, и контроллер, способный получать сигналы от датчика и включающий предварительно запрограммированные команды для регистрации результатов измерений датчика и соответствующего промежутка времени перемещения клапанного элемента (пат. РФ 2383729, приор. 30.05.2005, опубл. 10.03.2010 г.).

Известна также система клапанов, управляемых давлением, передаваемым с поверхности по гидравлическим трубкам, протянутым снаружи колонны труб, в которых установлены клапаны (каталог «Baker pakers» ф. Baker Oil Tools, США, 1984-1985 г., стр.632-633).

Недостаток известных установок заключается в том, что:

1. Предусматривают размещение регулирующих клапанов только напротив перфорации.

2. Использование дополнительной жидкости для управления.

Данные недостатки частично устранены в известных устройствах, состоящих из одной или нескольких колонн НКТ и пакеров для пластов, которые необходимо разобщить либо из-за разности давления, либо из-за того, что нельзя смешивать их продукцию.

Недостатком таких устройств является их узкая специализированность и не универсальность.

Частично, указанные недостатки устранены в насосной установке для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащей колонну лифтовых труб, колонну штанг, основной пакер, хвостовик с основным каналом, вход которого сообщен с подпакерным пространством, и два насоса, верхний из которых выполнен штанговым, а нижний - электропогружным. Технический результат заключается в возможности эксплуатировать верхний пласт электропогружным насосом, а нижний - штанговым - (аналог) - патент РФ 2405924, МПК Е21В 43/14.

Недостатком данного устройства является значительная металлоемкость установки.

Указанные недостатки устранены в наиболее близком аналоге, принятом за прототип (патент РФ 2469181 С1, МПК Е21В 43/14), в котором устройство насосной установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине содержащее колону лифтовых труб, кабель, кожух с хвостовиком, пакер и электропогружной двухвальный двигатель, расположенный между электроцентробежными насосами с верхним и нижним входами и общим выходом, сообщенным с колонной лифтовых труб, между двигателем и нижним насосом размещается электромагнитная муфта, управляемая с использованием источника постоянного тока, расположенного на земной поверхности и дополнительной линии связи - кабель.

Недостатком данного устройства является то, что электромагнитная муфта выполнена с применением магнитного порошка и работает (может работать) на постоянном токе. Магнитный порошок находится в зоне повышенного влагосодержания, высоких температур и под воздействием углеводородных составов. Эти факторы могут приводить к преждевременным отказам и не стабильной работе системы отключения. Использование постоянного тока требует дополнительного оборудования, работающего на переменном токе - выпрямитель, что приводит к значительному удорожанию установки.

Целью полезной модели является повышение качества проведения замеров объема жидкости по каждому эксплуатирующему объекту за счет модуля отключения нижнего насоса, в случаи заклинивания нижнего насоса возможно эксплуатация верхнего объекта без подъема глубинно-насосного оборудования.

Данные цели достигаются тем, что сцепление муфты выполнено зубчатое и данная муфта работает на переменном токе. Муфта с зубчатым сцеплением работает в масляной среде при температурах до 125°С и при этом не теряет своих свойств. За счет этого достигается цель надежной и долговечной работы модуля отключения нижнего насоса.

На фиг.1 представлена схема модуля отключения нижнего насоса.

Модуль отключения нижнего насоса включает следующие основные детали: муфту 1 для передачи крутящего момента от электродвигателя к насосу, корпус модуля 2, валы 3, 4 и кабельная муфта 5.

Модуль отключения нижнего насоса работает следующим образом.

Отключение модуля осуществляется при работающем двигателе, а включение, рекомендуется для увеличения наработки на отказ, при отключенном двигателе.

Порядок операций для определения дебита суммированного, по двум пластам и раздельного по каждому из пластов.

При подаче питания на модуль, происходит сцепление муфты и затем запускается электродвигатель.

В этом случаи происходит работа двух насосов установленных сверху и снизу электродвигателя. Производится добыча жидкости с двух пластов (стандартная схема УОРЭП-ЭЦН). Производим замеры и отбор проб на устье скважины с замерной установки.

Для того что бы произвести отключение нижнего насоса необходимо отключить модуль при работающем электродвигателе. После того определить установившийся динамический уровень. Так как в этом случае будет работать только один насос, установленный выше электродвигателя, динамический уровень должен понизиться. После того как динамический уровень установится, делаем замеры добываемой жидкости с верхнего пласта с замерной установки. Зная общий объем добываемой жидкости с обоих пластов (при запуске с модулем) мы сможем рассчитать объем добывающей жидкости с каждого пласта без использования глубинных расходомеров.

После кратковременной остановки электродвигателя, на время необходимое для подключения нижнего насоса, включаем модуль и продолжаем работать двумя насосами.

Положительный технико-экономический эффект использования модуля отключения нижнего насоса достигается в результате повышения надежности работы модуля, увеличения срока службы муфты и повышения качества замера при одновременно-раздельной эксплуатации по каждому эксплуатирующему объекту и не требуется дополнительных затрат на оборудование работающее на постоянном токе (выпрямитель).

Модуль отключения нижнего насоса, содержащий муфту и валы для передачи крутящего момента от электродвигателя к насосу, корпус модуля и кабельную муфту, отличающийся тем, что муфта имеет зубчатое сцепление, работает на переменном токе и в масляной среде.

РИСУНКИ